[发明专利]一种四氧化三铁纳米颗粒与氧化硅纳米纤维复合的新型类芬顿催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种四氧化三铁纳米颗粒与氧化硅纳米纤维复合的新型类芬顿催化剂，其特征在于：所述催化剂中四氧化三铁纳米颗粒的含量为15 wt%～50 wt%，氧化硅纳米纤维的含量为50 wt%～85 wt%。

2. 根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂中氧化硅纳米纤维直径不超过100 nm，长度大于0.5 μm。

3. 根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂中四氧化三铁纳米颗粒的直径约为5～20 nm。

4.一种制备权利要求1至3任一所述催化剂的方法，包括如下步骤：

（1）将氧化硅纳米纤维通过机械搅拌与超声的方式完全分散于有机溶剂中，直至形成均匀的初级悬浮液；

（2）在剧烈搅拌的条件下，将乙酰丙酮铁完全溶解于步骤（1）中的初级悬浮液中，并在室温下搅拌一段时间，形成均匀的次级悬浮液；

（3）将步骤（2）中的次级悬浮液在惰性气体气氛的条件下，慢速升温到固定温度，并保温一段时间；

（4）将步骤（3）中的次级悬浮液，快速升温至更高的温度，并在恒温一段时间后，在惰性气体的保护条件下自然降温至50 ℃以下；

（5）将步骤（4）中冷却的次级悬浮液固液分离，得到的固体产物用去离子水洗涤数遍后在不高于100 ℃的条件干燥至恒重，将干燥后的固体在惰性气氛下，并在一定温度下煅烧一段时间，最终得到四氧化三铁纳米颗粒与氧化硅纳米纤维复合的新型类芬顿催化剂。

5. 根据权利书要求4所述的方法，步骤（1）中氧化硅纳米纤维在初级悬浮液中的浓度不高于10 g/L。

6.根据权利书要求4所述的方法，步骤（1）中所使用的有机溶剂为三甘醇、甘油、环丁砜、十八烯中的任意一种。

7. 根据权利书要求4所述的方法，步骤（2）中次级悬浮液中乙酰丙酮铁与氧化硅纳米纤维的质量比为1:1~5:1，搅拌时间在10 min以上。

8. 根据权利书要求4所述的方法，步骤（3）中惰性气氛可为氮气、稀有气体中的一种，慢速升温的升温速率为2 ℃~5 ℃ /min，升至固定温度为190 ℃~210 ℃，保温时间为5 ~20 min。

9. 根据权利书要求4所述的方法，步骤（4）中，快速升温的升温速率为8 ℃~12 ℃/min，升至固定温度为250℃~290 ℃，保温时间为20~40 min。

10. 根据权利书要求4所述的方法，步骤（5）中，惰性气氛可为氮气、稀有气体中的一种，煅烧温度为350 ℃~450 ℃，煅烧时间为10~20 min。