[发明专利]一种空气净化器用ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种空气净化器用ZnFe₂O₄纳米颗粒的制备方法，首先制备Fe(OH)₃水溶胶；加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉，洗涤、干燥，得分散的FeOOH纳米粒子；在FeOOH的表面沉积ZnO层，退火处理；然后在碱性溶液里处理除去多余ZnO，最后得到纯的ZnFe₂O粉体。本发明提供的制备ZnFe₂O₄纳米颗粒的方法简单易操作，具有实际的可行性和工业应用前景，且制备的ZnFe₂O₄纳米颗粒成本低，无污染。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种空气净化器用ZnFe₂O₄纳米颗粒的制备方法。

背景技术

随着环境问题的日益突出，如何保持良好空气质量是21世纪人类社会面临的严峻挑战。纳米科技的发展为人们研制高效、节能和环境友好的防治污染的材料和技术开辟了新的途径。环境纳米技术利用纳米尺度的材料和具有纳米结构(如纳米层和纳米管)的物质进行环境污染控制和修复的技术，作为横跨多个学科(化学、物理和生物学，同时涉及地球科学和工程领域)的一种技术近年倍受重视。从环保角度开发利用太阳能光化学反应来降解环境有害有机物使之矿化为环境良性物如CO₂和H₂O，是最为理想的环保技术。

近年来，铁氧半导体Fe₂O₃、FeOOH和ZnFe₂O₄由于价格低廉、无毒、且具有高光催化活性，在降解各种污染物方面成为了研究热点，较之TiO₂光催化材料的主要缺点是易受光阴极腐蚀，即铁矿物会部分溶解以Fe(Ⅱ)进入溶液，故不如TiO₂稳定性好 ，光量子效率也比TiO₂低。但由于其能带带隙(一般为2.2eV 左右)比TiO₂带隙(3.2 eV)窄，其光响应的波长( 最大激发波长560 nm)较之TiO₂的UV区吸收波长(380 nm)长，故对太阳能的利用率增大。甚至无光照条件下如污染的地下水中也能进行一定程度的催化作用。此外，铁是地球上无机界和有机界共同重要而普遍存在的丰富元素，其（氢）氧化物是土壤和水体中最常见矿物，具有很好的环境相容性。铁离子及其固态（氢）氧化物能参与均相、多相甚至微生物催化三种催化作用。因此，从环境矿物学角度，对环境中的铁的（氢）氧化物矿物的光催化氧化反应对有害有机物的光解反应开展深入研究是十分有意义的。

目前对于ZnFe₂O₄的研究主要以光电催化水解应用主，有关其光催化活性则报道则相对较少。而且对于ZnFe₂O₄粉体的光催化活性，国内很少有文献进行过详细的报道。因此目前关于ZnFe₂O₄粉体的光催化性能是一个值得探讨且具有很大潜力的研究方向。

发明内容

为了拓宽空气净化器用光催化材料领域，进一步研究铁酸锌光催化性能，本发明提出了一种空气净化器用ZnFe₂O₄纳米颗粒的制备方法。

制备方法如下：

(1) 首先制备Fe(OH)₃水溶胶；

(2) 加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液，使溶胶聚沉，洗涤、干燥，得分散的FeOOH 纳米粒子；

(3) 在FeOOH的表面沉积ZnO层，退火处理；

(4) 然后在碱性溶液里处理除去多余ZnO，得到纯的ZnFe₂O粉体。

优选的，所述（1）中的的工艺参数为：