一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法及应用技术

一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法及应用。本发明专利技术属于光催化纳米材料及其制备领域。本发明专利技术的目的是为了解决现有光催化剂催化活性不高以及光溶解性差的技术问题。制备方法：本发明专利技术通过微波辅助加热以及表面活性剂包覆对多元醇法进行改进，进而制备纳米Fe3O4NCs颗粒，在强磁场条件下，利用静电作用力将电负性不同的带电粒子进行结合，通过室温水解和高温水热处理两步反应，采用自组装法分别负载SiO2及TiO2纳米颗粒，并将该磁性核壳纳米复合材料应用于去除含磺胺甲恶唑为代表的抗生素废水。本发明专利技术的磁性核壳纳米复合材料适用于紫外光，对pH的要求较低，处于中条件性也由较好的处理效果，经济实用性较高。经济实用性较高。经济实用性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于光催化纳米材料及其制备领域，具体涉及一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]磁性核壳纳米复合材料是指将纳米级的光催化剂负载磁性纳米粒子上面，它既具有光催化剂的优良特性，又具有磁性粒子的磁响应特性，大大提高了某些光催化剂的回收再利用性。TiO2具有活性高、稳定性好、选择性低、禁带宽度适中和矿化度高等优点，可将3000多种难降解的有机物彻底氧化成CO2和H2O，是重要的环保型催化剂之一。Fe3O4具有磁响应性高、制备方法简单、原料廉价易得等优点，成为众多磁性材料中的研究重点。研究发现，TiO2与Fe3O4在热处理过程中有微量的Fe
3+
扩散到TiO2壳层。在处理废水时，磁核自身会溶解在水中，Fe
2+
转化为Fe
3+
，该过程与有机物的降解产生竞争，在一定程度上降低了催化活性。为解决Fe3O4/TiO2催化剂活性降低和光溶解的问题，考虑在Fe3O4与TiO2之间引入惰性过渡层。SiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：步骤1：将水合三氯化铁和乙酸胺溶于乙二醇中，超声处理后加入聚丙烯酸和柠檬酸钠，继续超声处理，然后于200～300℃下微波反应40min～60min，反应结束后用乙醇和去离子水交替洗涤，得到纳米Fe3O4NCs颗粒；步骤2：将步骤1得到的纳米Fe3O4NCs颗粒超声分散于乙醇中，然后将分散液加入到装有正硅酸乙酯的容器中，将容器置于强磁铁上方，逐滴加入氨水/乙醇的混合液，自组装反应5h～7h，反应结束后离心洗涤至中性，得到Fe3O4NCs/SiO2纳米颗粒；步骤3：将钛酸丁酯超声分散于无水乙醇中，然后加入步骤2得到的Fe3O4NCs/SiO2纳米颗粒并搅拌，将反应容器置于强磁铁上方，逐滴加入乙醇/盐酸的水溶液，自组装反应5h～7h，反应结束后焙烧，得到Fe3O4NCs/SiO2/TiO2纳米光催化剂，即磁性多层复合可回收紫外光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述水合三氯化铁与乙酸胺的质量比为0.27：(0.3～0.5)，步骤1中所述水合三氯化铁的质量与乙二醇的体积的比为0.27g：(5～10)mL。3.根据权利要求1所述的一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述超声处理的频率为30kHz～60kHz，时间为0.5h～1.5h。4.根据权利要求1所述的一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述水合三氯化铁与聚丙烯酸的质量比为0.27：(0.08～0.12)，步骤1中所述水合三氯化铁与柠檬酸钠的质量比为0.27：(0.18～0.22)。5.根据权利要求1所述的一种磁性多层复合可回收紫外光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：米海蓉，兰向宇，杨松柏，陈玺，刘嘉琳，董达伦，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：