[发明专利]一种掺杂氧化铁的聚苯胺光催化剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种掺杂氧化铁的聚苯胺光催化剂的制备方法，包括制备β‑萘磺酸溶液、过硫酸铵溶液和苯胺溶液，在β‑萘磺酸溶液中加入若干纳米氧化铁颗粒，得到氧化铁悬浊液，混合氧化铁悬浊液和苯胺溶液，得到酸掺杂的苯胺悬浊液，在酸掺杂的苯胺悬浊液中加入醇醚羧酸盐，得到第一混合溶液，混合第一混合溶液和过硫酸铵溶液，得到第二混合溶液，过滤第二混合溶液得到沉淀物，将沉淀物洗净干燥得到掺杂氧化铁的聚苯胺纳米团簇，由于在制备过程中添加了纳米氧化铁颗粒和醇醚羧酸盐，通过加入醇醚羧酸盐，促进纳米氧化铁颗粒在水溶液中的高效分散，以保证随后进行的聚苯胺包覆的有效性，具备很好的实用性。

技术领域

本发明涉及无机纳米光催化材料制备领域，特别涉及一种掺杂氧化铁的聚苯胺光催化剂的制备方法。

背景技术

导电聚合物作为研究热点始于70年代。其中聚苯胺由于其独特的光电子效应和空气稳定性、无毒等特性，在聚合物电池、电解电容器等领域获得广泛关注。但是在光催化领域，聚苯胺虽然具有2.48 eV的带隙宽度，但尚不具备好的分散性及较好的界面特性，目前作为独立的光催化材料尚未获得广泛的关注。

目前，关于导电聚合物光催化的研究集中于将其结合无机半导体氧化铁进行的尝试，然而，氧化铁纳米粉体在水中容易团聚，从而导致氧化铁纳米粉体对聚苯胺的包覆不均匀，最终严重影响聚苯胺的光化学活性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供能提高氧化铁纳米粉体的分散性能，从而提高氧化铁纳米粉体对聚苯胺的包覆程度的一种掺杂氧化铁的聚苯胺光催化剂的制备方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

在一个总体方面，提供一种掺杂氧化铁的聚苯胺光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

制备β-萘磺酸溶液、过硫酸铵溶液和苯胺溶液；

在β-萘磺酸溶液中加入若干纳米氧化铁颗粒，得到氧化铁悬浊液；

混合氧化铁悬浊液和苯胺溶液，得到酸掺杂的苯胺悬浊液；

在酸掺杂的苯胺悬浊液中加入醇醚羧酸盐，得到第一混合溶液；

混合第一混合溶液和过硫酸铵溶液，得到第二混合溶液；

过滤第二混合溶液得到沉淀物，将沉淀物洗净干燥得到掺杂氧化铁的聚苯胺纳米团簇。

优选的，制备β-萘磺酸溶液、过硫酸铵溶液和苯胺溶液具体包括：

将β-萘磺酸溶于去离子水，得到β-萘磺酸溶液，并将β-萘磺酸溶液冰浴冷却；

将过硫酸铵溶于去离子水，得到过硫酸铵溶液，并将过硫酸铵溶液冰浴冷却；

将苯胺加入去离子水，进行超声分散，得到苯胺溶液。

优选的，在β-萘磺酸溶液中加入若干纳米氧化铁颗粒，得到氧化铁悬浊液具体包括：

将若干纳米氧化铁颗粒加入β-萘磺酸溶液；

对混合有纳米氧化铁颗粒的β-萘磺酸溶液进行超声分散，得到氧化铁悬浊液。

优选的，混合氧化铁悬浊液和苯胺溶液，得到酸掺杂的苯胺悬浊液具体包括：

混合氧化铁悬浊液和苯胺溶液；

冰浴冷却混合后的氧化铁悬浊液和苯胺溶液，得到酸掺杂的苯胺悬浊液。

优选的，混合第一混合溶液和过硫酸铵溶液，得到第二混合溶液具体包括：

混合第一混合溶液和过硫酸铵溶液；

震荡混合后的溶液，使其混合均匀；