[发明专利]铁羟基氧化物和铁氧化物分级纳米结构材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备铁羟基氧化物纳米材料的方法，包括下述步骤的方法制备得到的：

1)将硫磺的醇类溶剂饱和溶液与铁盐水溶液混合，搅拌，得到硫磺和铁盐的混合胶粒悬浊液；

2)将所述硫磺和铁盐的混合胶粒悬浊液进行超声处理，得到铁羟基氧化物和硫磺的混合胶粒分散液；

3)对所述铁羟基氧化物和硫磺的混合胶粒分散液进行离心，收集沉淀，洗涤除去硫磺并干燥，得到铁羟基氧化物纳米材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述硫磺为沉降硫和/或升华硫，具体可为升华硫；所述醇类溶剂为无水乙醇；所述铁盐为硫酸亚铁、硫酸亚铁铵和/或硫酸铁，具体可为硫酸亚铁；

所述铁盐水溶液中铁盐的浓度为0.5-200mg/mL；所述硫磺的醇类溶剂饱和溶液与铁盐水溶液的体积配比为1-20∶1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤2)中所述超声处理的超声波功率为40-100w，超声温度为60-80℃，超声时间为15-90分钟；

步骤3)中所述洗涤的方法为：对收集的沉淀依次用水、乙醇进行洗涤；所述干燥的温度为20-50℃。

4.权利要求1-3中任一项所述方法制备得到的铁羟基氧化物纳米材料。

5.根据权利要求4所述的铁羟基氧化物纳米材料，其特征在于：所述铁羟基氧化物纳米材料为α-FeOOH纳米材料；所述铁羟基氧化物纳米材料具有海胆状三维自组装分级纳米结构。

6.一种制备铁氧化物纳米材料的方法，包括下述步骤：对权利要求4或5所述的铁羟基氧化物纳米材料进行煅烧，得到所述铁氧化物纳米材料。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述煅烧的方法如下：在空气氛围中，以40-60℃/分钟的升温速率将铁羟基氧化物纳米材料从室温升到400-450℃，保温3-6小时。

8.权利要求6或7所述方法制备得到的铁氧化物纳米材料。

9.根据权利要求8所述的铁氧化物纳米材料，其特征在于：所述铁氧化物纳米材料为α-Fe₂O₃纳米材料；所述铁氧化物纳米材料具有海胆状三维自组装分级纳米结构。

10.权利要求4或5所述的铁羟基氧化物纳米材料或权利要求8或9所述的铁氧化物纳米材料在水处理中的应用。