一种一维磁性纳米光催化剂的制备方法

技术领域

本发明属于无机纳米材料技术领域，具体公开了一种一维磁性纳米光催化 剂的制备方法。

背景技术

磁性纳米粒子，如铁、钴、镍纳米粒子，氧化铁纳米粒子等，由于其独特 的表面效应、量子尺寸效应和磁学特性，因而在光、电、磁等领域受到广泛关 注。磁性纳米粒子在磁力线作用下通过粒子间的“偶极-偶极”相互作用可以发生 组装，但是这种作用力会随着磁场的消失而消失，因此需要采用适当的方式固 定住从而形成稳定的一维磁性纳米材料。

近年来，高分子、无机物等多种材料被用来包覆磁性纳米粒子从而制备一 维磁性纳米材料。其中，二氧化钛是一种化学性质比较稳定，耐光化学、耐酸 碱腐蚀的无机功能材料。如何将二氧化钛包覆到四氧化三铁纳米粒子表面，不 仅可以利用磁性优势，解决二氧化钛难以回收的问题；还可以利用二氧化钛的 光催化活性应用于光催化领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳定的一维二氧化钛包覆磁性纳米光催化剂的制 备方法，为实现上述目的，具体包括如下步骤：

1、通过溶剂热法制备出尺寸均匀的Fe

2、通过磁场调控Fe

3、将上述一维纳米前驱体，再通过水热反应最终得到具有光催化活性的一 维磁性纳米光催化剂。

优选的所述步骤(1)的原料为无水氯化铁，溶剂为乙二醇；Fe

优选的所述步骤(2)中硅源为正硅酸四乙酯，钛源为钛酸四丁酯，比例为 1:9～4:1；

优选的所述步骤(3)中水热反应温度160-200℃，时间6-18h。

本发明的另一个目的，在于提供一种一维磁性纳米光催化剂的应用。利用 亚甲基蓝光催化降解，研究该催化剂在常温光照条件下二氧化钛的光催化作用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明通过在磁性纳米粒子在磁力线作用下，先在室温下包覆形成二氧 化钛/二氧化硅的复合氧化物壳，再通过水热处理从而得到具有光催化活性的一 维磁性纳米光催化剂。

2、本发明制备一维磁性纳米光催化剂可用于催化剂降解亚甲基蓝。这种新 型的复合光催化剂，不仅具有TiO

附图说明

图1为本发明制备的磁性纳米粒子的SEM图。

图2为本发明实施例1中一维磁性纳米光催化剂的SEM图。

图3为本发明实施例2中一维磁性纳米光催化剂的SEM图。

图4为本发明实施例3中一维磁性纳米光催化剂的SEM图。

图5为本发明实施例4中一维磁性纳米光催化剂的SEM图。

图6为本发明实施例5中一维磁性纳米光催化剂的SEM图。

图7为本发明实施例3中一维磁性纳米光催化剂在紫外灯照射下的亚甲基 蓝溶液随时间变化的紫外-可见吸收曲线。

图8为本发明实施例1、3中不同光催化样品的亚甲基蓝降解速率曲线。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进一步阐述，但本发明的实施方式不限于 此。

Fe

实施例1

取2mg自制的Fe

将2mg催化剂加入到30mL，10mg/L亚甲基蓝溶液中，超声分散形成均 匀溶液，在300W高压汞灯下辐照不同反应时间。取出反应液，磁铁分离除去 光催化剂。通过UV-Vis测试上清液中亚甲基蓝的吸收曲线变化，波长范围为 200～800nm。

实施例2

取2mg自制的Fe

实施例3

取2mg自制的Fe

实施例4

取2mg自制的Fe

实施例5

取2mg自制的Fe

本发明采用在Fe

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作 人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。 本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围 来确定其技术性范围来确定其技术性范围。