[发明专利]磁性石墨烯基二氧化钛复合材料的制备方法

摘要

一种磁性石墨烯基二氧化钛复合材料的制备方法，首先通过溶剂热法合成不同尺寸Fe₃O₄纳米微球修饰的磁性石墨烯复合材料，然后以磁性石墨烯和钛酸四丁酯为原料，通过机械搅拌，合成磁性石墨烯基二氧化钛复合材料。本发明的优点：该磁性石墨烯基二氧化钛复合材料制备方法简单，工艺合理、易于实施；制备的磁性石墨烯基二氧化钛复合材料用于光催化染料时具有良好的催化性能；该制备方法集磁性石墨烯与二氧化钛纳米粒子的特性于一身，表现出良好的吸附、电子转移、光催化、易于分离等能力，提供了一种磁性石墨烯基二氧化钛复合材料的制备方法，拓宽了磁性石墨烯材料在光催化应用领域的范围。

主权项

一种磁性石墨烯基二氧化钛复合材料的制备方法，首先通过溶剂热法合成不同尺寸Fe₃O₄纳米微球修饰的磁性石墨烯复合材料，然后以磁性石墨烯和钛酸四丁酯为原料，通过机械搅拌，合成磁性石墨烯基二氧化钛复合材料，包括如下步骤：1)RGO@Fe₃O₄复合材料的制备称取FeCl₃·6H₂O，溶于乙二醇中，通过超声得到黄色透明溶液；然后加入氧化石墨(GO)，超声1h，最后加入无水醋酸钠，超声30min后，将溶液转入不锈钢反应釜中，放入烘箱在200℃下晶化12h，反应后取出反应釜冷至室温，所得材料用乙醇洗6次，60℃下真空干燥12h；2)RGO@Fe₃O₄@C复合材料的制备首先称取Fe₃O₄@RGO，在2M(30ml)的硝酸中超声10分钟，然后用去离子水洗涤，将处理过的Fe₃O₄@RGO微球分散在含水葡萄糖溶液中，并且在葡萄糖溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵，超声半小时，再经过10分钟剧烈搅拌(搅拌桨)后，将悬液转移至高压釜，并在180℃反应4小时，反应后，将高压釜在空气中自然冷却，在磁铁的帮助下将悬浮液分离，并用去离子水和乙醇分别洗涤三次，在烘箱内80℃下干燥约4小时后得到RGO@Fe₃O₄@C复合材料；3)RGO@Fe₃O₄@TiO₂复合光催化剂的制备将钛酸四丁酯(5毫升)溶解在乙醇(35毫升)中，以形成澄清的溶液；然后借助超声波处理5分钟使RGO@Fe₃O₄@C复合材料(约50毫克)分散在刚制备的溶液中，将的水和乙醇的混合液逐滴添加到RGO@Fe₃O₄@C复合材料的悬浮液中，并伴随大约15min的强烈搅拌；此后，将悬浮液再搅拌2小时，后用乙醇分离和洗涤，用乙醇分离/洗涤/再分散，处理5次，得到的粉末在烘箱中干燥，最后在500℃氮气气氛下煅烧3小时。