一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法，首先制备Fe(OH)3水溶胶；加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉，洗涤、干燥，得分散的FeOOH纳米粒子；在FeOOH的表面沉积ZnO层，退火处理；然后在碱性溶液里处理除去多余ZnO，最后得到纯的ZnFe2O粉体。本发明专利技术提供的制备ZnFe2O4纳米颗粒的方法简单易操作，具有实际的可行性和工业应用前景，且制备的ZnFe2O4纳米颗粒成本低，无污染。

A preparation method of ZnFe2O4 nanoparticles for air purifier

The invention discloses a preparation method of ZnFe2O4 nanoparticles for air purifier. Firstly, Fe (OH) 3 hydrosol is prepared; sodium dodecylbenzene sulfonate (ABS) solution is added to make the sol coalesce, wash, dry and disperse FeOOH nanoparticles; ZnO layer is deposited on the surface of FeOH and annealed; then excess ZnO is removed by treatment in alkaline solution, and finally pure ZnFe2O powder is obtained. \u3002 The method for preparing ZnFe2O4 nanoparticles provided by the invention is simple and easy to operate, has practical feasibility and industrial application prospect, and the prepared ZnFe2O4 nanoparticles have low cost and no pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法
本专利技术属于材料制备
，具体涉及一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法。
技术介绍
随着环境问题的日益突出，如何保持良好空气质量是21世纪人类社会面临的严峻挑战。纳米科技的发展为人们研制高效、节能和环境友好的防治污染的材料和技术开辟了新的途径。环境纳米技术利用纳米尺度的材料和具有纳米结构(如纳米层和纳米管)的物质进行环境污染控制和修复的技术，作为横跨多个学科(化学、物理和生物学，同时涉及地球科学和工程领域)的一种技术近年倍受重视。从环保角度开发利用太阳能光化学反应来降解环境有害有机物使之矿化为环境良性物如CO2和H2O，是最为理想的环保技术。近年来，铁氧半导体Fe2O3、FeOOH和ZnFe2O4由于价格低廉、无毒、且具有高光催化活性，在降解各种污染物方面成为了研究热点，较之TiO2光催化材料的主要缺点是易受光阴极腐蚀，即铁矿物会部分溶解以Fe(Ⅱ)进入溶液，故不如TiO2稳定性好，光量子效率也比TiO2低。但由于其能带带隙(一般为2.2eV左右)比TiO2带隙(3.2eV)窄，其光响应的波长(最大激发波长560nm)较之TiO2的UV区吸收波长(380nm)长，故对太阳能的利用率增大。甚至无光照条件下如污染的地下水中也能进行一定程度的催化作用。此外，铁是地球上无机界和有机界共同重要而普遍存在的丰富元素，其（氢）氧化物是土壤和水体中最常见矿物，具有很好的环境相容性。铁离子及其固态（氢）氧化物能参与均相、多相甚至微生物催化三种催化作用。因此，从环境矿物学角度，对环境中的铁的（氢）氧化物矿物的光催化氧化反应对有害有机物的光解反应开展深入研究是十分有意义的。目前对于ZnFe2O4的研究主要以光电催化水解应用主，有关其光催化活性则报道则相对较少。而且对于ZnFe2O4粉体的光催化活性，国内很少有文献进行过详细的报道。因此目前关于ZnFe2O4粉体的光催化性能是一个值得探讨且具有很大潜力的研究方向。
技术实现思路
为了拓宽空气净化器用光催化材料领域，进一步研究铁酸锌光催化性能，本专利技术提出了一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法。制备方法如下：(1)首先制备Fe(OH)3水溶胶；(2)加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉，洗涤、干燥，得分散的FeOOH纳米粒子；(3)在FeOOH的表面沉积ZnO层，退火处理；(4)然后在碱性溶液里处理除去多余ZnO，得到纯的ZnFe2O粉体。优选的，所述（1）中的的工艺参数为：制备Fe(OH)3水溶胶的工艺参数：将FeCl3/Fe2(SO4)3按一定摩尔比溶于50ml去离子水中，Fe+的浓度为0.5~1mol·L-1；逐滴滴加1mol·L-1的NaOH溶液，并观察溶液的丁达尔效益，直至得到红褐色透明Fe(OH)3水溶胶。优选的，所述（2）中的的工艺参数为：制备分散的FeOOH纳米粒子的工艺参数：在（1）中配置好的Fe(OH)3水溶胶中加入0.5mol·L-1的十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉。洗涤沉淀后，放置30d。然后，在50～200℃氮气环境下干燥，可得分散均匀的FeOOH纳米粒子.优选的，所述（3）中的的工艺参数为：在FeOOH的表面沉积ZnO层的工艺参数：将（2）中制得的FeOOH粉体置于0.1mol·L-1二乙基锌溶液中浸泡30min；重复浸泡过程5次，将ZnO层沉积在FeOOH的表面。最后将浸泡后的FeOOH/ZnO粉体放入马弗炉中，在520℃下退火3小时。优选的，所述（4）中的的工艺参数为：纯化ZnFe2O4粉体的工艺参数：将（3）中煅烧后的粉体在0.05mol·L-1KOH溶液里浸泡处理5分钟，以除去多余的ZnO，最后得到纯的ZnFe2O4粉体。本专利技术的有益效果包括：（1）本专利技术所获得的ZnFe2O4纳米颗粒作为光催化剂，响应可见光且光催化性能良好；（2）本专利技术提供的制备方法简单易操作，具有实际的可行性，且制备的ZnFe2O4纳米颗粒成本低，无污染。附图说明图1是本专利技术的ZnFe2O4纳米颗粒的扫描电镜图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1将FeCl3/Fe2(SO4)3按摩尔比1:1溶于50ml去离子水中，Fe+的浓度为0.5mol·L-1；逐滴滴加1mol·L-1的NaOH溶液，并观察溶液的丁达尔效益，直至得到红褐色透明Fe(OH)3水溶胶。在配置好的Fe(OH)3水溶胶中加入0.5mol·L-1的十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉。洗涤沉淀后，放置30d。然后，在50℃氮气环境下干燥，可得分散均匀的FeOOH纳米粒子.将制得的FeOOH粉体置于0.1mol·L-1二乙基锌溶液中浸泡30min；重复浸泡过程5次，将ZnO层沉积在FeOOH的表面。最后将浸泡后的FeOOH/ZnO粉体放入马弗炉中，在520℃下退火3小时。将煅烧后的粉体在0.05mol·L-1KOH溶液里浸泡处理5分钟，以除去多余的ZnO，最后得到纯的ZnFe2O4粉体。实施例2将FeCl3/Fe2(SO4)3按摩尔比1:2溶于50ml去离子水中，Fe+的浓度为0.5mol·L-1；逐滴滴加1mol·L-1的NaOH溶液，并观察溶液的丁达尔效益，直至得到红褐色透明Fe(OH)3水溶胶。在配置好的Fe(OH)3水溶胶中加入0.5mol·L-1的十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉。洗涤沉淀后，放置30d。然后，在200℃氮气环境下干燥，可得分散均匀的FeOOH纳米粒子.将（2）中制得的FeOOH粉体置于0.1mol·L-1二乙基锌溶液中浸泡30min；重复浸泡过程5次，将ZnO层沉积在FeOOH的表面。最后将浸泡后的FeOOH/ZnO粉体放入马弗炉中，在520℃下退火3小时。将煅烧后的粉体在0.05mol·L-1KOH溶液里浸泡处理5分钟，以除去多余的ZnO，最后得到纯的ZnFe2O4粉体。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，首先制备Fe(OH)3水溶胶；加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉，洗涤、干燥，得分散的FeOOH 纳米粒子；在FeOOH的表面沉积ZnO层，退火处理；然后在碱性溶液里处理除去多余ZnO，最后得到纯的ZnFe2O粉体。

【技术特征摘要】
1.一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，首先制备Fe(OH)3水溶胶；加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉，洗涤、干燥，得分散的FeOOH纳米粒子；在FeOOH的表面沉积ZnO层，退火处理；然后在碱性溶液里处理除去多余ZnO，最后得到纯的ZnFe2O粉体。2.根据权利要求1所述的空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，制备Fe(OH)3水溶胶的工艺参数：将FeCl3/Fe2(SO4)3按一定摩尔比溶于50ml去离子水中，Fe+的浓度为0.5~1mol·L-1；逐滴滴加1mol·L-1的NaOH溶液，并观察溶液的丁达尔效益，直至得到红褐色透明Fe(OH)3水溶胶。3.根据权利要求1所述的空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，制备分散的FeOOH纳米粒子的工艺参数：在配置好的Fe(OH)3水溶胶中加入0.5mol·L-1的十二烷基苯磺酸钠(A...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立新，
申请(专利权)人：天津发洋环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12