[发明专利]以硝酸作氮源制备Fe3O4/SiO2/N‑TiO2磁性可见光催化剂的方法

摘要

以硝酸作氮源制备Fe₃O₄/SiO₂/N‑TiO₂磁性可见光催化剂的方法，属于光催化材料领域。用溶胶凝胶法合成具有核壳结构的Fe₃O₄/SiO₂二元纳米复合物，以硝酸作氮源，采用溶剂热法在低温下制得Fe₃O₄/SiO₂/N‑TiO₂三元复合材料。本发明采用硝酸作氮源同时实现了TiO₂在Fe₃O₄/SiO₂二元纳米复合物上的异相沉积和有效掺氮，产品在可见光照射下催化还原水中六价铬的活性远高于以氨水作氮源得到的Fe₃O₄/SiO₂/N‑TiO₂三元复合材料，此外产品也具有较强的磁性，易于磁分离回收，所制催化剂可用于高效处理六价铬废水。

主权项

以硝酸作氮源制备Fe₃O₄/SiO₂/N‑TiO₂磁性可见光催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：1）于室温条件下，将Fe₃O₄纳米颗粒和乙醇、氨水在超声条件下先混合后再滴加正硅酸四乙酯进行反应，反应结束后在外加磁场的作用下分离出固相，用蒸馏水和乙醇离心洗涤后真空干燥，得到具有核壳结构的Fe₃O₄/SiO₂二元纳米复合物；2）在超声条件下，将无水乙醇和具有核壳结构的Fe₃O₄/SiO₂二元纳米复合物混合于聚四氟乙烯内衬中，再在搅拌的条件下加入钛酸正四丁酯和浓硝酸；然后将聚四氟乙烯内衬置于不锈钢高压反应釜中，密封后进行加热反应；反应结束后冷却至室温，取沉淀物用去离子水和乙醇洗涤后，再经真空干燥箱、研磨，得到Fe₃O₄/SiO₂/N‑TiO₂磁性可见光催化剂。