[發明專利]核殼結構Fe3O4@Cu(OH)x磁性納米顆粒的合成方法

在審

• 申請號: 201811077917.6
• 申請日: 2018-09-16
• 公開（公告）號: CN109158105A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 郭蓉;張宏偉;趙鵬;馬驍騰;劉洋
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

本發明公開了一種核殼結構Fe₃O₄@Cu(OH)_x磁性納米顆粒的合成方法：制備磁性納米Fe₃O₄顆粒；根據制備的磁性納米Fe₃O₄顆粒，以它為核，通過沉淀法在核表面包裹殼Cu(OH)_x，合成制備核殼結構Fe₃O₄@Cu(OH)_x磁性納米顆粒。本發明能夠制備催化效果好、易于分離、可以多次使用的催化劑。

技術領域

本發明屬于環保材料制備及廢水處理領域，更具體的說，是涉及一種核殼結構Fe₃O₄@Cu(OH)_x磁性納米顆粒的合成方法。

背景技術

目前，對于印染廢水的處理方法主要有吸附法、膜分離法、生化法和濕式氧化法。吸附法選擇性差，吸附劑再生困難、再生次數有限，污染物依然存在于再生洗液中，依然有害于環境。膜分離技術膜污染嚴重，需要根據廢水的類型選擇不同的預處理方法，在預處理單元中適當的去除懸浮性固體可以增加膜的壽命，但這些操作都會增加成本預算，限制膜技術的推廣應用。生物處理法主要對BOD₅的去除率較高，對于COD和色度去除率不高，且水力停留時間較長。

針對印染廢水，使用催化濕式過氧化法(CWPO)能取得較好的效果，脫色率可達90％以上，COD和TOC去除率也很高，且水力停留時間短，目前制備一種結構穩定、催化效果好、易于分離且可以反復使用的催化劑，對于印染廢水的降解處理有著重要意義。

發明內容

針對現有技術中催化劑催化效果不足的技術現狀，本發明提出一種核殼結構Fe₃O₄@Cu(OH)_x磁性納米顆粒的合成方法，能夠制備催化效果好、易于分離、可以多次使用的催化劑。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的核殼結構Fe₃O₄@Cu(OH)_x磁性納米顆粒的合成方法，包括以下步驟：

第一步：制備磁性納米Fe₃O₄顆粒

在四口燒瓶內均加入5.838g的FeCl₃·6H₂O和2.147g的FeCl₂·4H₂O，并向其中加入100mL的蒸餾水，然后在85℃水浴環境下、氮氣的氣氛下攪拌該溶液10分鐘，然后取10mL的25％的氨水分別加入到上述的鐵鹽溶液中，加入后立即沉淀得到黑色Fe₃O₄納米粒子；所得混合物在85℃下繼續攪拌30分鐘，然后冷卻至室溫；然后用外部磁體將納米顆粒從反應混合物中分離出來，然后分別用蒸餾水和0.02mol/L的NaCl溶液沖洗，最后將洗滌干凈的磁性納米Fe₃O₄在真空干燥箱內烘干，即得到磁性納米Fe₃O₄；

第二步：核殼結構Fe₃O₄@Cu(OH)_x磁性納米顆粒的合成