本發(fā)明涉及納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體說涉及光電磁光催化四功能同軸納米電纜及其制備方法。

背景技術(shù)：

一維納米結(jié)構(gòu)材料的制備及性質(zhì)研究是目前材料科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c之一。納米電纜(Nanocables)由于其獨特的性能、豐富的科學(xué)內(nèi)涵、廣闊的應(yīng)用前景以及在未來納米結(jié)構(gòu)器件中占有的重要戰(zhàn)略地位，近年來引起了人們的高度重視。同軸納米電纜的研究起步于90年代中期，2000年以后發(fā)展比較迅猛，到目前為止，人們采用不同的合成方法，不同種類的物質(zhì)已成功制備出了上百種同軸納米電纜，如：Fe/C、Zn/ZnO、C/C、SiC/C、SiGaN/SiO_xN_y以及三層結(jié)構(gòu)的Fe-C-BN和α-Si₃N₄-Si-SiO₂等。根據(jù)納米電纜芯層和鞘層材質(zhì)不同，可分為以下幾類：半導(dǎo)體-絕緣體、半導(dǎo)體-半導(dǎo)體、絕緣體-絕緣體、高分子-金屬、高分子-半導(dǎo)體、高分子-高分子、金屬-金屬、半導(dǎo)體-金屬等。在過去的十多年中，人們在原有制備準一維納米材料的基礎(chǔ)上開發(fā)出許多制備同軸納米電纜的方法，如：水熱法、溶膠-凝膠法、基于納米線法、氣相生長法、模板法等。繼續(xù)探索新的合成技術(shù)，不斷發(fā)展和完善同軸納米電纜的制備科學(xué)，獲得高質(zhì)量的同軸納米電纜，仍是目前同軸納米電纜研究的主要方向。

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)合材料的使用將進一步改進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，已經(jīng)成為導(dǎo)電聚合物領(lǐng)域研究的熱點之一。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)筑具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光-導(dǎo)電-磁性-光催化四功能一維納米電纜材料是理想的物質(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，構(gòu)成納米電纜的芯層，則芯層將具有導(dǎo)電-磁性雙功能，如果將摻稀土化合物Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺與PAN復(fù)合，構(gòu)成納米電纜的殼層，則殼層將具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光-光催化雙功能，所構(gòu)建的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]同軸納米電纜，將具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光-導(dǎo)電-磁性-光催化四功能，其中@前面的物質(zhì)為芯層，@后面的物質(zhì)為殼層。這種同軸納米電纜結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)聚苯胺PANI和Fe₃O₄與摻稀土化合物Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺有效分離，從而獲得四功能性均良好的一維同軸納米電纜材料，這種新型的四功能同軸納米電纜材料將具有重要的應(yīng)用前景，目前尚未見相關(guān)的文獻報道。

專利號為1975504的美國專利公開了一項有關(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?，從而實現(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。近10年來，在無機纖維制備技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了采用靜電紡絲方法制備無機化合物如氧化物納米纖維的技術(shù)方案，所述的氧化物包括TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Y₂O₃:RE³⁺(RE³⁺＝Eu³⁺、Tb³⁺、Er³⁺、Yb³⁺/Er³⁺)、NiO、Co₃O₄、Mn₂O₃、Mn₃O₄、CuO、SiO₂、Al₂O₃、V₂O₅、ZnO、Nb₂O₅、MoO₃、CeO₂、LaMO₃(M＝Fe、Cr、Mn、Co、Ni、Al)、Y₃Al₅O₁₂、La₂Zr₂O₇等金屬氧化物和金屬復(fù)合氧化物。董相廷等使用單個噴絲頭、采用靜電紡絲技術(shù)制備了PAN/Eu(BA)₃phen復(fù)合發(fā)光納米纖維[化工新型材料,2008,36(9),49-52]；王策等使用單個噴絲頭、采用靜電紡絲法制備了聚乙烯吡咯烷酮/四氧化三鐵復(fù)合納米纖維[高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報,2006,27(10),2002-2004]；Qingbiao Yang,et al使用單個噴絲頭、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[Journal of Colloid and Interface Science,2010,350,396-401]。將靜電紡絲技術(shù)進行改進，采用同軸噴絲頭，將紡絲溶液分別注入到內(nèi)管和外管中，當(dāng)加高直流電壓時，內(nèi)外管中的溶液同時被電場力拉出來，固化后形成同軸納米電纜，該技術(shù)即是同軸靜電紡絲技術(shù)。王策等用該技術(shù)制備了二氧化硅@聚合物同軸納米纖維[高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報,2005,26(5):985-987]；董相廷等利用該技術(shù)制備了TiO₂@SiO₂亞微米同軸電纜[化學(xué)學(xué)報,2007,65(23):2675-2679]、ZnO@SiO₂同軸納米電纜[無機化學(xué)學(xué)報,2010,26(1),29-34]、Al₂O₃/SiO₂同軸超微電纜[硅酸鹽學(xué)報,2009,37(10),1712-1717]；Han,et al采用該技術(shù)制備了PC(Shell)/PU(Core)復(fù)合納米纖維[Polymer composites,2006,10:381-386]。董相廷等利用同軸靜電紡絲技術(shù)制備了一種磁光雙功能同軸納米電纜[發(fā)明專利申請?zhí)枺?01110284141.7]。目前未見利用同軸靜電紡絲技術(shù)制備[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的相關(guān)報道。

利用靜電紡絲技術(shù)制備納米材料時，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，配制成一個具有一定粘度的靜電紡絲液，構(gòu)成殼層紡絲液，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，構(gòu)成芯層紡絲液，控制紡絲液的粘度至關(guān)重要。采用同軸靜電紡絲技術(shù)，在最佳的工藝條件下，制備出[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在背景技術(shù)中使用了單個噴絲頭、采用靜電紡絲技術(shù)制備了金屬氧化物和金屬復(fù)合氧化物納米纖維、聚乙烯吡咯烷酮/四氧化三鐵復(fù)合納米纖維、PAN/Eu(BA)₃phen復(fù)合發(fā)光納米纖維和Fe₂O₃nanoparticles/Eu(DBM)₃(Bath)復(fù)合雙功能磁光納米纖維。背景技術(shù)中的使用同軸靜電紡絲技術(shù)制備了無機物@無機物、無機物@高分子、高分子@高分子納米電纜和磁光雙功能同軸納米電纜。所使用的原料、模板劑、溶劑和最終的目標產(chǎn)物都與本發(fā)明的方法有所不同。為了在同軸納米電纜材料領(lǐng)域增加一種新型的多功能同軸納米電纜材料，我們發(fā)明了[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜。

本發(fā)明是這樣實現(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，配制成一個具有一定粘度的靜電紡絲液，稱為殼層紡絲液，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)成另一個紡絲液，其中苯胺聚合成聚苯胺PANI，稱為芯層紡絲液；控制殼層和芯層紡絲液的粘度至關(guān)重要，應(yīng)用同軸靜電紡絲技術(shù)進行靜電紡絲，在最佳的工藝條件下，獲得結(jié)構(gòu)新穎的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜。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1.5000g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下加熱到80℃，并加入1.5mL油酸，然后繼續(xù)反應(yīng)40min，將所得到的沉淀進行磁分離，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，用銅線將高壓直流電源的地線接線柱與接收裝置鐵絲網(wǎng)相連并接地，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，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，冷卻后得到殼層紡絲液；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，得到芯層紡絲液；

(4)制備[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜

采用同軸靜電紡絲技術(shù)，同軸噴絲頭的構(gòu)成采用內(nèi)噴絲頭為截平后的8#不銹鋼注射針，外噴絲頭為1mL的塑料噴槍頭，將兩個噴絲頭套好后固定，將配制好的殼層紡絲液加入到與外噴絲頭相連接的注射器中，將芯層紡絲液加入到與內(nèi)噴絲頭相連接的注射器中，調(diào)節(jié)內(nèi)外噴絲頭的間隙以保證殼層紡絲液順利流出，采用豎噴方式，同軸噴絲頭與水平面垂直，調(diào)節(jié)直流電壓為15kV，噴絲頭到接收屏鐵絲網(wǎng)的固化距離為10cm，室內(nèi)溫度20-25℃，相對濕度為40％-50％，隨著溶劑的揮發(fā)，在接收屏鐵絲網(wǎng)上即可得到[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜。

上述過程中所制備的結(jié)構(gòu)新穎的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜，以具有導(dǎo)電和磁性雙功能的PANI/Fe₃O₄/PAN為芯層，以具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光和光催化雙功能的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN為殼層，構(gòu)成了同軸納米電纜，電纜的平均直徑約為600nm，芯層直徑約為200nm，殼層厚度約為200nm，長度大于500μm；在980nm的二極管激光器激發(fā)下，[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜發(fā)射出主峰位于528nm和543nm的綠色發(fā)光帶以及655nm的紅色發(fā)光帶，發(fā)射的熒光顏色為綠色；[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的平均電導(dǎo)率為3.86×10^-3S·cm^-1；飽和磁化強度為8.404emu/g；在波長為365nm的紫外光照射300min后，[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜對羅丹明B的光催化降解率達到92.64％，所制備的同軸納米電纜具有良好的光電磁光催化四功能，實現(xiàn)了發(fā)明目的。

附圖說明

圖1是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的XRD譜圖；

圖2是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的SEM照片；

圖3是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的EDS線分析圖；

圖4是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的TEM照片，該圖兼做摘要附圖；

圖5是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜圖；

圖6是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的色坐標圖；

圖7是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的磁滯回線圖；

圖8是[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的紫外光催化降解羅丹明B的降解率曲線圖。

具體實施方式

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；去離子水實驗室自制；所用的玻璃儀器和設(shè)備是實驗室中常用的儀器和設(shè)備。

實施例：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1.5000g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下加熱到80℃，并加入1.5mL油酸，然后繼續(xù)反應(yīng)40min，將所得到的沉淀進行磁分離，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，用銅線將高壓直流電源的地線接線柱與接收裝置鐵絲網(wǎng)相連并接地，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，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；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，冷卻后得到殼層紡絲液；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，得到芯層紡絲液；采用同軸靜電紡絲技術(shù)，同軸噴絲頭的構(gòu)成采用內(nèi)噴絲頭為截平后的8#不銹鋼注射針，外噴絲頭為1mL的塑料噴槍頭，將兩個噴絲頭套好后固定，將配制好的殼層紡絲液加入到與外噴絲頭相連接的注射器中，將芯層紡絲液加入到與內(nèi)噴絲頭相連接的注射器中，調(diào)節(jié)內(nèi)外噴絲頭的間隙以保證殼層紡絲液順利流出，采用豎噴方式，同軸噴絲頭與水平面垂直，調(diào)節(jié)直流電壓為15kV，噴絲頭到接收屏鐵絲網(wǎng)的固化距離為10cm，室內(nèi)溫度20-25℃，相對濕度為40％-50％，隨著溶劑的揮發(fā)，在接收屏鐵絲網(wǎng)上即可得到[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜。所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜中含有立方相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]光電磁光催化四功能同軸納米電纜具有良好的纖維形貌，電纜的平均直徑約為600nm，長度大于500μm，見圖2所示；所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜中，聚苯胺PANI和Fe₃O₄位于電纜的芯層，Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺位于電纜的殼層，形成了芯-殼結(jié)構(gòu)的電纜，見圖3所示；所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的平均直徑約為600nm，芯層直徑約為200nm，殼層厚度約為200nm，見圖4所示；在980nm的二極管激光器激發(fā)下，[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜發(fā)射出主峰位于528nm和543nm的綠色發(fā)光帶以及655nm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5所示；所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜在980nm的二極管激光器激發(fā)下，發(fā)射的熒光顏色為綠色，色坐標為(0.258，0.712)，見圖6所示；所述的[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜具有較強的磁性，飽和磁化強度為8.404emu/g，見圖7所示；應(yīng)用霍爾效應(yīng)測試儀測得[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜的平均電導(dǎo)率為3.86×10^-3S·cm^-1；在波長為365nm紫外光照射下，[PANI/Fe₃O₄/PAN]@[Bi₂WO₆:Yb³⁺,Er³⁺/PAN]光電磁光催化四功能同軸納米電纜對羅丹明B有良好的光催化降解作用，當(dāng)降解時間為300min時，對羅丹明B的降解率達到92.64％，見圖8所示。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(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)利要求的保護范圍。