[发明专利]氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯复合光催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯复合光催化材料，其特征在于：包括磁性四氧化三铁纳米环，在磁性四氧化三铁纳米环的表面包覆有氧化石墨烯，在氧化石墨烯上接枝有氮化硼量子点。

2.根据权利要求1所述的氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯复合光催化材料，其特征在于：所述氮化硼量子点为刚性芳香胺基氮化硼量子点。

3.根据权利要求2所述的氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯复合光催化材料，其特征在于：所述刚性芳香胺基氮化硼量子点的刚性芳香胺分子单体为三(4-氨基苯基)胺、4,4'-二氨基三连苯中的至少一种。

4.一种权利要求1或2或3所述氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯复合光催化材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)采用微波程序升温法制备纳米环状磁性氧化石墨烯复合材料：将2～20mmol十二烷基磺酸钠加入到50±1mL甲苯中，超声分散9～11min；随后加入0.5～3.0mmol FeCl₂·4H₂O、1.0～10mmol Fe(NO₃)₂·9H₂O与0～5mL乙醇；将混合溶液转移至三口烧瓶中，55～65℃下剧烈搅拌20～40min，微波程序升温至85～95℃，立即加入0.5～10mmol联胺(35±1％水溶液)与5～50mg氧化石墨烯，回流反应6～9h，冷却至室温，磁分离，用超纯水洗涤数次至中性，再用乙醇洗涤数次，55～65℃真空干燥10～14h，制得纳米环状磁性氧化石墨烯复合材料；

2)采用溶剂热法制备刚性芳香胺基氮化硼量子点：取0.2～2.0mmol刚性芳香胺分子单体与0.5～5mmol硼酸加入到10±1mL乙醇水溶液中，超声分散9～11min得到乳浊液；将该乳浊液转移至高压反应釜中，在160～250℃下水热反应10～14h，冷却至室温，采用0.21～0.23μm有机相滤膜对产物进行真空抽滤，得到刚性芳香胺基氮化硼量子点溶液；

3)采用开环反应制备氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯光催化材料：将步骤1)制备的纳米环状磁性氧化石墨烯复合材料0.2～2.0g加入至将步骤2)得到刚性芳香胺基氮化硼量子点溶液中，超声分散9～11min至分散均匀，微波程序升温至至60-90℃，回流反应5～10h，冷却至室温，磁分离，用超纯水洗涤数次至中性，再用乙醇洗涤数次，55～65℃真空干燥10～14h，制得氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯光催化材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)的中的乙醇水溶液为乙醇/水(7:3，V/V)与乙醇/水(1:9，V/V)中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)、步骤3)的真空干燥是在温度为60℃下真空干燥12h。

7.一种权利要求1或2或3所述氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯复合光催化材料的应用，其特征在于：所述氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯光催化材料催化可用于催化降解去除水中红霉素、罗红霉素。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯光催化材料催化降解去除水中红霉素、罗红霉素的具体过程为：氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯光催化材料30～80mg投加到100±1mL，浓度为10±1mg/L的红霉素与罗红霉素溶液中，在暗室中搅拌10±1min，使氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯光催化材料达到吸附平衡，在波长λ＞420nm的可见光条件下进行光催化降解反应50～70min，即完成氮化硼量子点修饰纳米环状磁性氧化石墨烯光催化材料催化降解水中红霉素与罗红霉素的应用。