[发明专利]一种磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂，其特征在于，包括氧化石墨烯载体及附着在氧化石墨烯表面的磁性材料和活性组分；所述活性组分选自Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Fe、Co及Ti的氧化物中的一种或至少两种的组合，所述磁性材料为Fe₃O₄。

2.权利要求1所述的磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯在水中超声分散，制备氧化石墨烯悬浮液，所述氧化石墨烯悬浮液中，氧化石墨烯的质量浓度为0.5～10.0g/L；

步骤二：将所述氧化石墨烯悬浮液与含有亚铁盐和铁盐的混合溶液混合，加热至50～70℃，搅拌反应1～2小时后，调节pH至11～12，继续搅拌反应1～2小时，磁分离出磁性氧化石墨烯复合材料，洗涤并烘干；

步骤三：将过渡金属的盐溶于水中，制备过渡金属盐的水溶液；所述过渡金属盐的水溶液中，过渡金属盐的总浓度为0.5～1.5mol/L；所述过渡金属选自Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Fe、Co及Ti中的一种或至少两种的组合；

步骤四：将步骤二所得的磁性氧化石墨烯复合材料加入到步骤三制备的过渡金属盐的水溶液中，超声分散1～2小时，获得磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂前体；所述磁性氧化石墨烯复合材料与所述过渡金属盐的水溶液的质量比为1:(10～20)；

步骤五：在惰性气体条件下，将磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂前体于400～500℃焙烧4～8小时，冷却后即得到磁性氧化石墨烯改性臭氧氧化催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，亚铁盐为水溶性亚铁盐；所述铁盐为水溶性铁盐。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，在含有亚铁盐和铁盐的混合溶液中，亚铁离子和铁离子的摩尔比2:1。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯悬浮液与所述含有亚铁盐和铁盐的混合溶液的体积比为(1～3):1。

6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，超声的功率为100-500W，超声分散的时间为1～2小时。

7.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤四中，超声的功率为100-500W。

8.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，过渡金属的盐选自硫酸盐、硝酸盐或磷酸盐。

9.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，述惰性气体可以为氮气、二氧化碳、氩气及氦气中的至少一种。

10.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，采用氢氧化钠或氢氧化钾水溶液调节pH。