[发明专利]一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料，其特征在于：Fe₃O₄纳米粒子负载在二维纳米TiO₂的表面上，与传统的TiO₂直接包覆Fe₃O₄结构相比避免了低催化活性和光溶解问题，制备的二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料一方面使得TiO₂具有磁性便于回收重复使用，另一方面其紫外光催化性能优于原单一TiO₂，所述二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料采用如下方法制备：将二维纳米TiO₂在水溶液中超声后，依次加入六水氯化铁，碳酸氢钠，抗坏血酸，按比例混合后，在反应釜内水热反应，在TiO₂纳米片表面一步直接复合负载Fe₃O₄纳米粒子，离心清洗、干燥后即可得到二维纳米TiO₂/Fe₃O₄复合材料；水热反应指在150℃条件下，反应24h；TiO₂水溶液的浓度为10g/L，超声功率180W，超声时间1h；二维纳米TiO₂、六水氯化铁、碳酸氢钠和抗坏血酸的质量比为：2:1.418:1.324:0.18。

2.如权利要求1所述的一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料，其特征在于：所述二维纳米TiO₂的厚度为3.6nm，尺寸为40-75nm，TiO₂晶型为锐钛矿型，富含(001)晶面。

3.如权利要求1所述的一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料的制备方法，其特征在于：将二维纳米TiO₂在水溶液中超声后，依次加入六水氯化铁，碳酸氢钠，抗坏血酸，按比例混合后，在反应釜内水热反应，在TiO₂纳米片表面一步直接复合负载Fe₃O₄纳米粒子，离心清洗、干燥后即可得到二维纳米TiO₂/Fe₃O₄复合材料；水热反应指在150℃条件下，反应24h；TiO₂水溶液的浓度为10g/L，超声功率180W，超声时间1h；二维纳米TiO₂、六水氯化铁、碳酸氢钠和抗坏血酸的质量比为：2:1.418:1.324:0.18。

4.如权利要求3所述的一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)将钛酸四丁酯，氢氟酸按比例混合，在反应釜内反应，温度160℃，时间24h；

(2)将水热反应产物抽滤洗涤，干燥，得到二维TiO₂纳米片。

5.如权利要求4所述的一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，钛酸四丁酯和氢氟酸的体积比为15:2。

6.如权利要求4所述的一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，水热反应产物洗涤过程为：先用乙醇洗涤3次主要去除有机物，再用水洗涤3次主要去除离子。

7.如权利要求1所述的一种二氧化钛/四氧化三铁纳米复合材料用于水中目标污染物的紫外光催化降解的用途。

8.如权利要求7所述的用途，其特征在于：所述目标污染物为罗丹明B。