[发明专利]一种高效降解微囊藻毒素的纳米级磁性石墨烯复合材料及其制备和应用

摘要

一种纳米级磁性石墨烯复合材料及其制备和应用，属于纳米技术与光催化技术领域，应用于水体中微囊藻毒素的吸附和光催化降解。其制备方法一是溶有氧化石墨烯的乙二醇溶液，与溶有乙酸钠，六水合氯化铁的乙二胺或乙二醇混合，高温水热反应制得磁性石墨烯；二是将所得分散在乙醇水溶液中，加热并调pH后加入钛酸丁酯得到复合材料前体；三是进行高温煅烧得到TiO2‑graphene@Fe3O4磁性复合材料。该复合材料是将锐钛矿型二氧化钛与磁性石墨烯复合，与传统二氧化钛光催化剂相比，具有较大的比表面积，对目标物具有较高光催化活性和很好的吸附特性，并且具有方便分离，可回收多次使用的优点，在利用自然光催化降解水中污染物应用方面具有重大意义。

主权项

一种二氧化钛‑磁性石墨烯复合光催化材料，其中二氧化钛均匀分布于磁性石墨烯材料的上下表面及边缘，形成一种纳米级二氧化钛均匀分散于磁性石墨烯中的复合光催化材料，且具有锐钛矿型晶体结构，其特征在于其制备方法为：步骤一将氧化石墨烯均与分散在乙二醇溶液中，另将乙酸钠，六水合氯化铁溶于乙二胺或乙二醇，混合两溶液并超声均匀后的注入高压反应釜中，在180‑220℃高温反应10‑20小时后得到黑色固体，用超纯水和无水乙醇洗涤干燥后得磁性石墨烯；步骤二将步骤一所得的磁性石墨烯分散到14∶1的乙醇水溶液中，加热至60‑80℃，加入浓硫酸调pH，而后缓慢滴加钛酸丁酯，持续机械搅拌下反应20‑24小时，得到复合光催化材料前体；步骤三将步骤二所得复合光催化材料前体洗涤干燥后，转移至马弗炉中，400‑500℃高温煅烧2‑4h，可得到红棕色的TiO2‑graphene@Fe3O4复合光催化材料。