[发明专利]一种水处理用复合磁性纳米催化材料及其制备和应用

摘要

本发明涉及环保技术及功能材料技术领域，具体说是一种水处理用复合磁性纳米催化材料的制备及其在催化氧化处理废水中的应用。首先，采用二价铁盐和三价铁盐按一定比例混合，添加聚乙二醇、葡萄糖酸钠、柠檬酸铵等作为合成助剂，在碱性条件下制备磁性Fe3O4纳米颗粒；随后，将Fe3O4纳米颗粒经稀酸及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液处理后与镁离子混合，在碱液调节下制备磁性Mg(OH)2@Fe3O4复合纳米颗粒；最后，将制得的复合磁性纳米材料浸于活性金属离子溶液中，促进形成晶格缺陷活性位点，进一步强化催化氧化效果。所得磁性复合纳米催化材料性质稳定，制备工艺简易，原料廉价易得，为多用途的环境友好性材料。

主权项

1.一种水处理用复合磁性纳米催化材料的制备方法，其特征在于：(1)磁性Fe3O4纳米颗粒的合成：将二价铁盐与三价铁盐混合均匀溶于水中，而后加入聚乙二醇、葡萄糖酸钠和柠檬酸铵，控制反应体系总铁浓度为0.02～0.20mol/L，水浴恒温50～80℃，加入碱液调节体系pH≥10.0，反应1～3h得磁性Fe3O4纳米颗粒，备用；(2)磁性Mg(OH)2@Fe3O4复合纳米材料的制备：上述所得磁性Fe3O4纳米颗粒经酸处理后均匀分散在CTAB溶液中，加入木质素磺酸盐，混合溶液超声处理后，加入镁离子溶液，于室温下反应1～2h后，加入碱液调节体系pH≥12.0，50℃下反应4～5h，自然冷却至室温，得磁性Fe3O4@Mg(OH)2复合纳米颗粒，备用；(3)磁性Mg(OH)2@Fe3O4复合纳米材料的表面修饰：将上述磁性Fe3O4@Mg(OH)2复合纳米颗粒浸于活性金属离子溶液中，控制混合溶液中磁性复合纳米颗粒浓度在0.15～1.0g/L，反应1～10min，磁力收集复合磁性纳米材料。