[发明专利]一种复合光催化材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种复合光催化材料及其制备方法，属于新材料领域。本发明用化学沉积法将TiO₂包覆于Fe₃O₄表面，通过水热法将其与氧化石墨烯结合，通过调控TiO₂前驱体的含量，合成了具有不同TiO₂包覆厚度的Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料，通过一系列实验证明本发明制备的复合材料具备较好的光催化降解性能。

主权项

一种复合光催化材料及其制备方法，其由以下步骤组成：(1)合成Fe₃O₄：将1.350g六水合三氯化铁(FeCl₃·6H₂O)、3.854g醋酸铵(CH₃COONH₄)、0.4557g柠檬酸钠(C₆H₅Na₃O₇)溶于70mL乙二醇((CH₂OH)₂)溶液中，电动搅拌下在170℃油浴中反应1h形成黑色溶液，之后将其转入聚四氟乙烯反应釜中，保持200℃下反应16h，冷却至室温后，将黑色固体用磁铁分离并用无水乙醇清洗5次后，50℃下真空烘干，得到产物Fe₃O₄；(2)合成APTMS修饰的Fe₃O₄：将60mg步骤(1)中得到的Fe₃O₄在超声作用下溶于20mL无水无水乙醇中，加入75mL无水乙醇和5mL去离子水，将混合液超声20min后，转移至100mL的三口瓶中，电动搅拌下加入2mL 3‑氨丙基三甲氧基硅氧烷(APTMS)溶液，将混合液在水浴60℃下反应7h，用磁铁分离产物并用无水乙醇清洗5次后，得到APTMS修饰的Fe₃O₄；(3)合成不同TiO₂厚度的Fe₃O₄@TiO₂：将钛酸四丁酯(TBOT)溶于2mL无水乙醇中，在电动搅拌下逐滴加入Fe₃O₄分散液中，反应30min后，加入15mg十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，继续反应30min，用磁铁分离产物并用无水乙醇清洗5次后，50℃下真空烘干，得到产物不同TiO₂包覆厚度的Fe₃O₄@TiO₂；(4)合成Fe₃O₄@TiO₂/GO材料：将40mg步骤(3)中得到的Fe₃O₄@TiO₂材料加入GO溶液，电动搅拌下反应30min，将混合液转移至聚四氟乙烯反应釜中，180℃下反应18h，冷却至室温后，用磁铁分离并用无水乙醇清洗5次，50℃下真空烘干，得到产物Fe₃O₄@TiO₂/GO。