[發(fā)明專利]一種一維磁性納米光催化劑的制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011381527.5 | 申請(qǐng)日： | 2020-12-01 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112871168A | 公開（公告）日： | 2021-06-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉振中;應(yīng)佳蕾;徐鑫磊;陳瑛;馬春新;宋振軍 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué)臺(tái)州研究院 |
| 主分類號(hào)： | B01J23/745 | 分類號(hào)： | B01J23/745;B01J21/06;B01J37/10;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/36;C02F101/38 |
| 代理公司： | 廣東君厚律師事務(wù)所 44639 | 代理人： | 楊冰 |
| 地址： | 318001 浙*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 磁性 納米 光催化劑 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種一維磁性納米光催化劑的制備方法，包括如下步驟：(1)通過溶劑熱法制備尺寸均勻的Fe3O4納米粒子；(2)采用磁場(chǎng)調(diào)控Fe3O4納米粒子在磁力線作用下自組裝，同時(shí)將鈦源和硅源進(jìn)行室溫水解反應(yīng)在其表面原位包裹形成TiO2/SiO2的復(fù)合氧化物殼，從而制備一維磁性納米前驅(qū)體；(3)將步驟(2)中納米前驅(qū)體，再經(jīng)過水熱反應(yīng)最終得到具有光催化活性的一維磁性納米光催化劑。本發(fā)明還提供了一種一維磁性米催化劑的應(yīng)用，通過亞甲基藍(lán)光催化降解實(shí)驗(yàn)，證明上述制備的新型復(fù)合納米催化劑具有良好的光催化作用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無機(jī)納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種一維磁性納米光催化 劑的制備方法。
背景技術(shù)
磁性納米粒子，如鐵、鈷、鎳納米粒子，氧化鐵納米粒子等，由于其獨(dú)特 的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和磁學(xué)特性，因而在光、電、磁等領(lǐng)域受到廣泛關(guān) 注。磁性納米粒子在磁力線作用下通過粒子間的“偶極-偶極”相互作用可以發(fā)生 組裝，但是這種作用力會(huì)隨著磁場(chǎng)的消失而消失，因此需要采用適當(dāng)?shù)姆绞焦?定住從而形成穩(wěn)定的一維磁性納米材料。
近年來，高分子、無機(jī)物等多種材料被用來包覆磁性納米粒子從而制備一 維磁性納米材料。其中，二氧化鈦是一種化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，耐光化學(xué)、耐酸 堿腐蝕的無機(jī)功能材料。如何將二氧化鈦包覆到四氧化三鐵納米粒子表面，不 僅可以利用磁性優(yōu)勢(shì)，解決二氧化鈦難以回收的問題；還可以利用二氧化鈦的 光催化活性應(yīng)用于光催化領(lǐng)域。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定的一維二氧化鈦包覆磁性納米光催化劑的制 備方法，為實(shí)現(xiàn)上述目的，具體包括如下步驟：
1、通過溶劑熱法制備出尺寸均勻的Fe3O4納米粒子；
2、通過磁場(chǎng)調(diào)控Fe3O4納米粒子在磁力線作用下自組裝，同時(shí)將鈦源和硅 源進(jìn)行室溫水解反應(yīng)在其表面包裹形成TiO2/SiO2的復(fù)合氧化物殼，從而制備一 維磁性納米前驅(qū)體；
3、將上述一維納米前驅(qū)體，再通過水熱反應(yīng)最終得到具有光催化活性的一 維磁性納米光催化劑。
優(yōu)選的所述步驟(1)的原料為無水氯化鐵，溶劑為乙二醇；Fe3O4納米粒 子的尺寸為40-120nm；
優(yōu)選的所述步驟(2)中硅源為正硅酸四乙酯，鈦源為鈦酸四丁酯，比例為 1:9～4:1；
優(yōu)選的所述步驟(3)中水熱反應(yīng)溫度160-200℃，時(shí)間6-18h。
本發(fā)明的另一個(gè)目的，在于提供一種一維磁性納米光催化劑的應(yīng)用。利用 亞甲基藍(lán)光催化降解，研究該催化劑在常溫光照條件下二氧化鈦的光催化作用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
1、本發(fā)明通過在磁性納米粒子在磁力線作用下，先在室溫下包覆形成二氧 化鈦/二氧化硅的復(fù)合氧化物殼，再通過水熱處理從而得到具有光催化活性的一 維磁性納米光催化劑。
2、本發(fā)明制備一維磁性納米光催化劑可用于催化劑降解亞甲基藍(lán)。這種新 型的復(fù)合光催化劑，不僅具有TiO2的光催化活性，而且具有Fe3O4納米粒子的 磁性特性，具有良好的光催化效果的同時(shí)并且有利于樣品的循環(huán)回收利用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明制備的磁性納米粒子的SEM圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中一維磁性納米光催化劑的SEM圖。
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