[发明专利]核壳结构Co3O4-CeO2@Fe3O4原位制备方法

说明书

核壳结构Co₃O₄‑CeO₂@Fe₃O₄纳米晶的原位合成的制备方法，本发明涉及一种核壳结构Co₃O₄‑CeO₂@Fe₃O₄纳米复合材料的原位合成制备方法，它为了解决现有制备的Co₃O₄‑CeO₂复合氧化物材料中的粒径不均匀，难以回收以及重复使用效率较低的问题。制备方法：一、制备Fe₃O₄纳米晶十二烷基硫酸钠（SDS）分散液；二、将Co(NO₃)₃·6H₂O和Ce(NO₃)₂·6H₂O溶于二次蒸馏水中配制成钴铈混合液并与Fe₃O₄ SDS分散液充分混合；三、以SDS胶束为微反应器，利用表面活性剂的界面多重效应，原位合成核壳结构Co₃O₄‑CeO₂@Fe₃O₄纳米晶，该纳米晶为核壳结构，内部为Fe₃O₄纳米粒子，外部为Co₃O₄‑CeO₂复合氧化物，且粒径分布均匀，大约为50 nm。Co₃O₄‑CeO₂@Fe₃O₄作为光催化剂，在紫外光下150 min活性藏青W‑B降解率为90%以上，且重复使用四次降解率均可达到90%。

技术领域

本发明涉及Co₃O₄-CeO₂@Fe₃O₄纳米晶的原位合成制备方法。

背景技术

过渡金属氧化物四氧化三钴(Co₃O₄)具有标准AB₂O₄型尖晶石结构, Co(Ⅱ)为四配位，占据晶格中的四面体空隙，Co(Ⅲ)为六配位，填充于八面体空隙，氧以立方紧密堆积方式排列。Co₃O₄ 由于其独特的物理化学性质及在催化、磁性、能源、传感和生物等领域的应用引起各地科学家们的广泛关注, 尤其是各种形态的纳米Co₃O₄被广泛应用于催化剂、锂离子电池材料、超级电容器、压敏陶瓷和传感器等方面。 Co₃O₄是一种典型的P型半导体材料，具有一定的空穴，易于捕获电子，进而生成比较稳定的配合物，并促进反应的进行，起到了催化剂的作用。

CeO₂是一种萤石立方结构氧化物， 属于n-型半导体催化剂，其结构中的Ce³⁺ /Ce⁴⁺具有快速可逆转化的特性，可以提供良好的电子转移轨道, 可作为催化剂的“电子转移站”。CeO₂是宽禁带半导体，电子吸收能量后，发生O^2--Ce⁴⁺的电荷转移，进而产生氧空位，氧空位浓度影响催化性能和荧光强度，氧空位浓度越大，对CeO₂纳米材料的性能影响就越多。