[發明專利]一種鈣鈦礦磁性納米材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211331052.8
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115920832A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 周明;趙樂凱;馬瀟;邢衛紅
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京工大膜應用技術研究所有限公司
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/72;B01J23/83;B01J37/03;C02F101/30
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

1.一種鈣鈦礦磁性納米材料，其特征在于分子結構式為La_xFe_0.55Ti_yCo_0.45-yO₃，屬于金屬氧體ABO₃構型，其中0.85≤x≤1，0.1≤y≤0.4，材料兼具高吸附性與催化雙功能。

2.一種制備如權利要求1所述的鈣鈦礦型磁性納米材料的方法，其具體步驟如下：

(1)按La_xFe_0.55Ti_yCo_0.45-yO₃結構式中化學計量比稱取含鑭、鐵和鈷的金屬鹽以及鈦金屬有機化合物前驅體；先將鑭金屬鹽、鐵金屬鹽和鈷金屬鹽溶于去離子水中，攪拌，制得混合的金屬鹽水溶液；

(2)然后將鈦金屬有機化合物前驅體和醇的水溶液按摩爾配比混合，加熱攪拌至溶膠澄清透明，制得二氧化鈦溶膠；

(3)再將所制備的二氧化鈦溶膠滴加至步驟(1)混合的金屬鹽水溶液中，按摩爾配比加入絡合劑，最后加入緩沖劑調節pH范圍，加熱攪拌，蒸發形成粘稠狀凝膠；

(4)將制備的粘稠狀凝膠烘干后，在含氧氣氛中按特定的升溫程序進行煅燒，

最終制得鈣鈦礦型La_xFe_0.55Ti_yCo_0.45-yO₃磁性材料。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟(1)中所述的鑭、鐵和鈷的金屬鹽分別為硝酸鑭、硝酸鐵和硝酸鈷。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟(2)中鈦金屬有機化合物前驅體為鈦酸四丁酯；醇的水溶液中的醇為聚合物醇任意一種和乙醇的混合物，聚合物醇與乙醇的體積比為1：(3～5)；聚合物醇的水溶液中醇與水的體積比為(12～15)：1；所述的鈦金屬有機化合物前驅體與醇的水溶液的摩爾比為3：(13～16)；制備鈦溶膠加熱攪拌的溫度為50℃～60℃。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟(3)中所述的有機絡合劑為檸檬酸金屬鹽；所述的緩沖劑為氨水；所述的有機絡合劑與金屬元素的摩爾比在(4～5)：1；添加緩沖劑調節pH在3～5酸性范圍；加熱蒸發溫度為70℃～80℃；。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟(4)中粘稠狀凝膠烘干的溫度為100℃～120℃；所述的特定的升溫程序為：升溫速率為3℃/min～5℃/min，先加熱至300℃～400℃保溫2～3小時，再繼續升溫加熱至700℃～800℃保溫4～5小時。

7.一種如權利要求1所述的鈣鈦礦型磁性納米材料在吸附廢水有機污染物中的應用。