[發(fā)明專利]一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子及其制備方法和應(yīng)用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611201082.1
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN106622240B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡金光;呂超;羅軍洪;宋江鋒;馮興文;姚勇;何康昊;陳克琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院材料研究所;四川聚能核技術(shù)工程有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/745
• 分類號(hào): B01J23/745;C02F1/30;C25B1/04;C02F101/38
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 劉華平

1.一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子，其特征在于，由在由2nm～6nm氧化鐵納米粒子晶體取向堆積組成的氧化鐵介晶納米粒子中摻雜鈦元素構(gòu)成，其尺寸為20nm-200nm，比表面積為37.2m²/g，其中，摻雜的鈦元素摩爾量為鐵元素摩爾量的0.01％～10％。

2.如權(quán)利要求1所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的應(yīng)用方法，其特征在于，將該鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子用于可見光催化降解有機(jī)污染物。

3.如權(quán)利要求1所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的應(yīng)用方法，其特征在于，將該鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子用于光電化學(xué)分解水制氫。

4.如權(quán)利要求1所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將乙酰丙酮鐵溶解在乙醇中，將得到的溶液加入到聚四氟乙烯內(nèi)膽中，然后加入去離子水，混合均勻后，放入水熱釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，然后將產(chǎn)物用水和乙醇分別洗滌三遍后，真空干燥，制得氧化鐵介晶納米粒子；

(2)取適量的氧化鐵介晶納米粒子與相應(yīng)比例的鈦源醇溶液混合后，超聲使混合溶液分散均勻，然后在室溫至80℃條件下攪拌揮發(fā)，并在揮發(fā)完畢后真空干燥2小時(shí)；

(3)將上述真空干燥后的復(fù)合物放入馬弗爐中500℃～650℃煅燒3小時(shí)以上，制得該鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的制備方法，其特征在于，所述氧化鐵介晶納米粒子為納米粒子晶體取向堆積形成的氧化鐵納米結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的制備方法，其特征在于，所述鈦源醇溶液中鈦元素摩爾量相對于氧化鐵用量中鐵元素摩爾量的百分比為0.01％～10％。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的制備方法，其特征在于，所述鈦源醇溶液中鈦元素摩爾量相對于氧化鐵用量中鐵元素摩爾量的百分比為4％。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的制備方法，其特征在于，所述鈦源為鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯或四氯化鈦；所述醇溶液為甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇溶液。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，超聲處理30分鐘以上，直至氧化鐵介晶納米粒子處于完全分散狀態(tài)；攪拌揮發(fā)的溫度為40℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鈦摻雜氧化鐵介晶納米粒子的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中煅燒溫度為550℃。