本發(fā)明涉及納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體說涉及電磁發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

單一功能納米材料的應(yīng)用范圍有限，而雙功能或多功能納米材料的應(yīng)用范圍更廣，這類材料更具特色和吸引力，因此，多功能納米材料受到研究者的高度關(guān)注。隨著納米科技的發(fā)展，納米材料由單一功能，如具有發(fā)光特性，光催化性質(zhì)，導(dǎo)電性，磁性，向著雙功能以及多功能方向發(fā)展，如具有磁性-熒光、發(fā)光-光催化、熒光-導(dǎo)電或?qū)щ?磁性雙功能以及發(fā)光-光催化-導(dǎo)電-磁性四功能，這樣可以在一種納米結(jié)構(gòu)材料上實(shí)現(xiàn)雙功能或四功能，對納米器件、納米技術(shù)和相關(guān)的科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。例如，磁性-熒光雙功能納米復(fù)合材料為疾病診斷和治療提供了一種新的平臺，由于它們的雙功能性質(zhì)使疾病的“發(fā)現(xiàn)-檢測-治療”成為一體。這種納米復(fù)合材料的使用將進(jìn)一步改進(jìn)診斷的效率和減少副作用，引起了研究者的高度關(guān)注。電磁雙功能納米復(fù)合物在雷達(dá)波吸收、電磁屏蔽、抗靜電涂層和傳感器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

四氧化三鐵Fe₃O₄是一種重要而廣泛應(yīng)用的磁性材料。人們已經(jīng)采用多種方法，如沉淀法、溶膠-凝膠法、微乳液法、水熱與溶劑熱法、熱分解法、靜電紡絲法等方法成功地制備出了Fe₃O₄納米晶、納米棒、納米線、納米膜、雜化結(jié)構(gòu)、核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒等納米材料，技術(shù)比較成熟。Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺具有良好的光催化和上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性，研究者已經(jīng)采用多種方法制備了Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米材料，技術(shù)也比較成熟。聚苯胺PANI由于其容易合成、電導(dǎo)率高和環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為導(dǎo)電聚合物領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。人們已經(jīng)合成了納米線、納米棒、納米管和納米纖維等一維納米結(jié)構(gòu)的聚苯胺PANI，因此，利用導(dǎo)電聚苯胺PANI、磁性Fe₃O₄納米晶和Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺構(gòu)筑具有電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能特性的納米材料是理想的物質(zhì)。

已有的研究已經(jīng)證明，當(dāng)深顏色的導(dǎo)電聚苯胺PANI和磁性Fe₃O₄與摻稀土發(fā)光化合物直接混合，會顯著降低其發(fā)光效果，因此要獲得摻稀土化合物良好的發(fā)光效果，必須使摻稀土化合物與PANI和Fe₃O₄實(shí)現(xiàn)有效分離。如果將導(dǎo)電高分子聚苯胺PANI和Fe₃O₄納米晶與聚丙烯腈PAN復(fù)合形成納米纖維膜，則這層薄膜將具有電磁雙功能，如果將摻稀土化合物Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺與PAN復(fù)合形成納米纖維膜，則這層薄膜將具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光和光催化雙功能，再將這兩種薄膜復(fù)合到一起形成上下兩層復(fù)合膜，就可以實(shí)現(xiàn)聚苯胺PANI和Fe₃O₄與摻稀土化合物Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺有效分離，從而獲得性能良好的電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜，這種新型的膜材料將具有重要的應(yīng)用前景，目前尚未見相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。

專利號為1975504的美國專利公開了一項(xiàng)有關(guān)靜電紡絲方法(electrospinning)的技術(shù)方案，該方法是制備連續(xù)的、具有宏觀長度的微納米纖維的一種有效方法，由Formhals于1934年首先提出。這一方法主要用來制備高分子納米纖維，其特征是使帶電的高分子溶液或熔體在靜電場中受靜電力的牽引而由噴嘴噴出，投向?qū)γ娴慕邮掌?，從而?shí)現(xiàn)拉絲，然后，在常溫下溶劑蒸發(fā)，或者熔體冷卻到常溫而固化，得到微納米纖維，這些纖維堆積到一起就形成了微納米纖維膜。人們已經(jīng)采用靜電紡絲技術(shù)制備了發(fā)光、光催化、導(dǎo)電和磁性單一功能、雙功能和三功能納米纖維膜。Q.Z.Yu,et al.采用靜電紡絲技術(shù)制備了具有單一導(dǎo)電功能的聚苯胺PANI納米纖維膜[Mater.Sci.Eng.B,2008,150,70-76]；W.W.Ma,et al.等采用靜電紡絲技術(shù)制備了具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的LaOBr:Yb³⁺/Er³⁺納米纖維和納米帶膜[Luminescence,2014,29(7),908-913]；郭月秋等采用靜電紡絲技術(shù)制備了具有光催化性質(zhì)的柔性TiO₂納米纖維[稀有金屬材料與工程，2010,39(12),2227-2230]；王策等采用靜電紡絲法制備了具有磁性的聚乙烯吡咯烷酮/四氧化三鐵復(fù)合納米纖維薄膜[高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào),2006,27(10),2002-2004]；Qingbiao Yang,et al.采用靜電紡絲技術(shù)制備了Fe₂O₃nanoparticles/Eu(DBM)₃(Bath)復(fù)合雙功能磁光納米纖維膜[Journal of Colloid and Interface Science,2010,350,396-401]，董相廷等采用靜電紡絲技術(shù)制備了Fe₃O₄/Eu(BA)₃phen/PVP磁光雙功能復(fù)合納米纖維膜[Journal of Nanoparticle Research,2012,14(10):1203-1209]、Eu(BA)₃phen/PANI/PVP光電雙功能復(fù)合納米纖維膜[高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào),2012,33(8),1657-1662]和Eu(BA)₃phen/PANI/Fe₃O₄/PVP光電磁三功能納米纖維膜[Journal of Materials Science:Materials in Electronics,2014,25(3),1309-1316]。目前，未見利用靜電紡絲技術(shù)制備電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的相關(guān)報(bào)道。

利用靜電紡絲技術(shù)制備納米材料時(shí)，原料的種類、高分子模板劑的分子量、紡絲液的組成、紡絲過程參數(shù)和噴絲頭的結(jié)構(gòu)對最終產(chǎn)品的形貌和尺寸都有重要影響。本發(fā)明中，將靜電紡絲技術(shù)制備的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米纖維和聚丙烯腈PAN加入到N,N-二甲基甲酰胺DMF中，配制成一個(gè)具有一定粘度的靜電紡絲液，稱為紡絲液I，將油酸包覆的Fe₃O₄納米晶、PAN、苯胺、樟腦磺酸、過硫酸銨、DMF混合，待苯胺聚合成聚苯胺后構(gòu)成另一種紡絲液，稱為紡絲液II，控制紡絲液的粘度至關(guān)重要。采用單軸靜電紡絲技術(shù)進(jìn)行靜電紡絲，先使用紡絲液I進(jìn)行靜電紡絲，在最佳的工藝條件下，制備出Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維薄膜，然后在此薄膜上使用紡絲液II進(jìn)行靜電紡絲，得到PANI/Fe₃O₄/PAN電磁雙功能納米纖維薄膜，這樣就成功地制備了結(jié)構(gòu)新穎的[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在背景技術(shù)中采用靜電紡絲技術(shù)制備了上轉(zhuǎn)換發(fā)光、光催化、導(dǎo)電和磁性單一功能、雙功能和三功能納米纖維膜，所使用的原料、模板劑和最終的目標(biāo)產(chǎn)物與本發(fā)明的方法有所不同。本發(fā)明采用靜電紡絲技術(shù)制備了[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜，為納米纖維膜領(lǐng)域增加了一種具有新特性和新結(jié)構(gòu)的納米纖維復(fù)合薄膜材料。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，首先采用沉淀法制備出油酸包覆的Fe₃O₄納米晶，采用靜電紡絲技術(shù)結(jié)合高溫焙燒過程制備出Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維，將Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米纖維和聚丙烯腈PAN加入到N,N-二甲基甲酰胺DMF中，配制成一個(gè)具有一定粘度的靜電紡絲液，稱為紡絲液I，將油酸包覆的Fe₃O₄納米晶、苯胺、樟腦磺酸、PAN、DMF和過硫酸銨混合構(gòu)成另一個(gè)紡絲液，其中苯胺聚合成聚苯胺PANI，稱為紡絲液II；控制紡絲液的粘度至關(guān)重要。采用單噴絲頭靜電紡絲技術(shù)進(jìn)行靜電紡絲，在最佳的工藝條件下，獲得[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜，其步驟為：

(1)沉淀法制備油酸包覆的Fe₃O₄納米晶

將5.4060g FeCl₃·6H₂O，2.7800g FeSO₄·7H₂O，4.04g NH₄NO₃和1.9000g分子量為20000的聚乙二醇溶于100mL去離子水中，加熱至50℃并通入氬氣30min，然后緩慢滴加氨水至溶液的pH值為11，繼續(xù)通氬氣20min得到黑色懸濁液，將此懸濁液磁分離后，用無水乙醇和去離子水依次洗滌三次，將產(chǎn)物置于60℃的真空干燥箱中干燥12h，得到直徑為8-10nm的Fe₃O₄納米晶；取2.0000g所制備的Fe₃O₄納米晶分散在已通入30min氬氣的100mL去離子水中并超聲分散20min，然后將溶液在氬氣保護(hù)下加熱到80℃，并加入1mL油酸，然后繼續(xù)反應(yīng)40min，將所得到的沉淀進(jìn)行磁分離，去除水層并將沉淀在60℃真空干燥箱中干燥6h，得到油酸包覆的Fe₃O₄納米晶；

(2)靜電紡絲法結(jié)合高溫焙燒制備Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米纖維

稱取0.0194g Yb₂O₃和0.0095g Er₂O₃溶解在適量的濃硝酸中并蒸發(fā)結(jié)晶，得到稀土硝酸鹽混合物，加入5mL去離子水溶解后，加入0.6085g(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁和1.0087g檸檬酸，于110℃攪拌蒸發(fā)形成凝膠，冷卻到室溫后加入2.3285g Bi(NO₃)₃·5H₂O和23.4960g N,N-二甲基甲酰胺DMF，再加入2.9431g分子量為1300000的聚乙烯吡咯烷酮PVP，攪拌4h并靜止4h后，形成均勻透明淡黃色的紡絲溶液，將紡絲溶液注入一支帶有1mL塑料噴槍頭的5mL注射器中，高壓直流電源的正極與注射器內(nèi)銅絲電極相連，負(fù)極與接收裝置鐵絲網(wǎng)相連，噴槍頭與水平方向呈15°角，噴槍頭與鐵絲網(wǎng)的距離為15cm，紡絲電壓為13kV，環(huán)境溫度為20-25℃，相對濕度為40％-50％，進(jìn)行靜電紡絲后在鐵絲網(wǎng)上收集到PVP/Bi(NO₃)₃/(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁納米纖維，將得到的PVP/Bi(NO₃)₃/(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁納米纖維放入坩堝中，再將坩堝放入程序升溫爐內(nèi)，以1℃/min的升溫速率升溫至300℃，保溫半小時(shí)，再以2℃/min的升溫速率升溫至500℃，保溫1h后，自然冷卻降至室溫后得到Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米纖維；

(3)配制紡絲液

稱量0.36g所述的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米纖維，加入6.0g DMF并超聲20min，再加入0.6g分子量為86000的聚丙烯腈PAN，在70℃下攪拌2h，冷卻后得到紡絲液I；將0.6g油酸包覆的Fe₃O₄納米晶加入到4.0g DMF溶劑中并超聲20min，再加入0.6g分子量為86000的聚丙烯腈PAN，于70℃下攪拌2h，冷卻至室溫后加入0.42g的苯胺ANI和0.5238g樟腦磺酸CSA，室溫下磁力攪拌2h，將1.0291g過硫酸銨APS溶于2.0g DMF中，磁力攪拌2h，將這兩份溶液在冰水浴中放置1h，之后將這兩份溶液在冰水浴中混合，磁力攪拌3h后，將混合液放入5℃的冰箱中冷藏24h，得到紡絲液II；

(4)制備[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜

將紡絲液I注入一支帶有1mL塑料噴槍頭的10mL注射器中，高壓直流電源的正極與注射器內(nèi)銅絲電極相連，負(fù)極與接收裝置鐵絲網(wǎng)相連，采用豎噴方式，噴槍頭與鐵絲網(wǎng)的距離為15cm，紡絲電壓為15kV，環(huán)境溫度為20-25℃，相對濕度為40％-50％，進(jìn)行靜電紡絲得到Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維膜，待紡絲液I耗盡后，將紡絲液II注入到注射器中，繼續(xù)進(jìn)行靜電紡絲，在Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維膜上得到[PANI/Fe₃O₄/PAN]電磁雙功能納米纖維膜，隨著溶劑的揮發(fā)，最終得到[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜。

在上述過程中所制備的[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜，由兩層薄膜復(fù)合而成，PANI/Fe₃O₄/PAN電磁雙功能納米纖維層的平均厚度為112.35μm，Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維層的平均厚度為133.47μm；在980nm的二極管激光器激發(fā)下，[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜中發(fā)光一側(cè)發(fā)射出主峰位于531nm和545nm的綠色發(fā)光帶以及658nm的紅色發(fā)光帶；[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜中導(dǎo)電一側(cè)的平均電導(dǎo)率為8.03×10^-3S·cm^-1；[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的飽和磁化強(qiáng)度為14.48emu/g；在波長為365nm的紫外光照射300min后，[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜對羅丹明B的光催化降解率達(dá)到88.30％，所制備的兩層納米纖維復(fù)合膜具有良好的電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能，實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的。

附圖說明

圖1是[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的XRD譜圖；

圖2是[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的SEM照片，該圖兼做摘要附圖；

圖3是[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的光學(xué)顯微鏡照片；

圖4是[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜圖；

圖5是[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜對羅丹明B光催化降解吸光度的變化曲線；

圖6是[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜紫外光催化降解羅丹明B的降解率曲線；

圖7是[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的磁滯回線圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所選用的氧化鐿Yb₂O₃和氧化鉺Er₂O₃的純度為99.99％，鎢酸銨(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁，檸檬酸，Bi(NO₃)₃·5H₂O，N,N-二甲基甲酰胺DMF，六水合三氯化鐵，七水合硫酸亞鐵，硝酸銨，分子量為20000的聚乙二醇，硝酸，分子量為1300000的聚乙烯吡咯烷酮PVP，分子量為86000的聚丙烯腈PAN，無水乙醇，氨水，苯胺，樟腦磺酸，過硫酸銨，油酸，氬氣均為市售分析純產(chǎn)品；去離子水實(shí)驗(yàn)室自制；所用的玻璃儀器和設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室中常用的儀器和設(shè)備。

實(shí)施例：將5.4060g FeCl₃·6H₂O，2.7800g FeSO₄·7H₂O，4.04g NH₄NO₃和1.9000g分子量為20000的聚乙二醇溶于100mL去離子水中，加熱至50℃并通入氬氣30min，然后緩慢滴加氨水至溶液的pH值為11，繼續(xù)通氬氣20min得到黑色懸濁液，將此懸濁液磁分離后，用無水乙醇和去離子水依次洗滌三次，將產(chǎn)物置于60℃的真空干燥箱中干燥12h，得到直徑為8-10nm的Fe₃O₄納米晶；取2.0000g所制備的Fe₃O₄納米晶分散在已通入30min氬氣的100mL去離子水中并超聲分散20min，然后將溶液在氬氣保護(hù)下加熱到80℃，并加入1mL油酸，然后繼續(xù)反應(yīng)40min，將所得到的沉淀進(jìn)行磁分離，去除水層并將沉淀在60℃真空干燥箱中干燥6h，得到油酸包覆的Fe₃O₄納米晶；稱取0.0194g Yb₂O₃和0.0095g Er₂O₃溶解在適量的濃硝酸中并蒸發(fā)結(jié)晶，得到稀土硝酸鹽混合物，加入5mL去離子水溶解后，加入0.6085g(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁和1.0087g檸檬酸，于110℃攪拌蒸發(fā)形成凝膠，冷卻到室溫后加入2.3285g Bi(NO₃)₃·5H₂O和23.4960g N,N-二甲基甲酰胺DMF，再加入2.9431g分子量為1300000的聚乙烯吡咯烷酮PVP，攪拌4h并靜止4h后，形成均勻透明淡黃色的紡絲溶液，將紡絲溶液注入一支帶有1mL塑料噴槍頭的5mL注射器中，高壓直流電源的正極與注射器內(nèi)銅絲電極相連，負(fù)極與接收裝置鐵絲網(wǎng)相連，噴槍頭與水平方向呈15°角，噴槍頭與鐵絲網(wǎng)的距離為15cm，紡絲電壓為13kV，環(huán)境溫度為20-25℃，相對濕度為40％-50％，進(jìn)行靜電紡絲后在鐵絲網(wǎng)上收集到PVP/Bi(NO₃)₃/(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁納米纖維，將得到的PVP/Bi(NO₃)₃/(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁納米纖維放入坩堝中，再將坩堝放入程序升溫爐內(nèi)，以1℃/min的升溫速率升溫至300℃，保溫半小時(shí)，再以2℃/min的升溫速率升溫至500℃，保溫1h后，自然冷卻降至室溫后得到淡黃色的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米纖維；稱量0.36g所述的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺納米纖維，加入6.0g DMF并超聲20min，再加入0.6g分子量為86000的聚丙烯腈PAN，在70℃下攪拌2h，冷卻后得到紡絲液I；將0.6g油酸包覆的Fe₃O₄納米晶加入到4.0g DMF溶劑中并超聲20min，再加入0.6g分子量為86000的聚丙烯腈PAN，于70℃下攪拌2h，冷卻至室溫后加入0.42g的苯胺ANI和0.5238g樟腦磺酸CSA，室溫下磁力攪拌2h，將1.0291g過硫酸銨APS溶于2.0g DMF中，磁力攪拌2h，將這兩份溶液在冰水浴中放置1h，之后將這兩份溶液在冰水浴中混合，磁力攪拌3h后，將混合液放入5℃的冰箱中冷藏24h，得到紡絲液II；將紡絲液I注入一支帶有1mL塑料噴槍頭的10mL注射器中，高壓直流電源的正極與注射器內(nèi)銅絲電極相連，負(fù)極與接收裝置鐵絲網(wǎng)相連，采用豎噴方式，噴槍頭與鐵絲網(wǎng)的距離為15cm，紡絲電壓為15kV，環(huán)境溫度為20-25℃，相對濕度為40％-50％，進(jìn)行靜電紡絲得到Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維膜，待紡絲液I耗盡后，將紡絲液II注入到注射器中，繼續(xù)進(jìn)行靜電紡絲，在Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維膜上得到[PANI/Fe₃O₄/PAN]電磁雙功能納米纖維膜，隨著溶劑的揮發(fā)，最終得到[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜。所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜中含有立方相Fe₃O₄納米晶和正交晶系的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺，見圖1所示；所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜，由兩層薄膜復(fù)合而成，PANI/Fe₃O₄/PAN電磁雙功能納米纖維層的平均厚度為112.35μm，Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化雙功能納米纖維層的平均厚度為133.47μm，見圖2所示；所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜的一側(cè)包含深顏色的聚苯胺和Fe₃O₄納米晶，另一側(cè)淺顏色包含Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺，見圖3所示；在980nm的二極管激光器激發(fā)下，[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜中發(fā)光一側(cè)發(fā)射出主峰位于531nm和545nm的綠色發(fā)光帶以及658nm的紅色發(fā)光帶，分別對應(yīng)于Er³⁺離子的²H_11/2→⁴I_15/2和⁴S_3/2→⁴I_15/2以及⁴F_9/2→⁴I_15/2躍遷發(fā)射，見圖4所示；所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜具有較強(qiáng)的磁性，飽和磁化強(qiáng)度為14.48emu/g，見圖5所示；應(yīng)用霍爾效應(yīng)測試儀測得[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜中導(dǎo)電一側(cè)的平均電導(dǎo)率為8.03×10^-3S·cm^-1；羅丹明B溶液在553nm處有特征吸收峰，在波長為365nm紫外光照射下，[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜對羅丹明B有光催化降解作用，隨著光照射時(shí)間的延長羅丹明B的特征吸收峰強(qiáng)度逐漸減弱，見圖6所示；在波長為365nm紫外光照射下，[PANI/Fe₃O₄/PAN]/[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]電磁上轉(zhuǎn)換發(fā)光光催化四功能兩層納米纖維復(fù)合膜對羅丹明B有良好的光催化降解作用，當(dāng)降解時(shí)間為300min時(shí)，對羅丹明B的降解率達(dá)到88.30％，見圖7所示。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。