一种石墨烯复合磁性光催化剂Mn1-xZnxFe2O4/BiVO4/RGO的制备方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201510954121.4
申 请 日：20151211
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
公 开 日：20160504
公 开 号：CN105536810A
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摘 要：本发明涉及一种石墨烯复合磁性光催化剂Mn1-xZnxFe2O4/BiVO4/RGO的制备方法,属于无机光催化材料领域。将片层状石墨烯(RGO)和磁性Mn1-xZnxFe2O4颗粒负载在单斜BiVO4上形成的异质结复合光催化剂,具有强的导电能力,阻抗值(103Ω.cm2)明显小于BiVO4的阻抗值(351Ω.cm2)或Mn1-xZnxFe2O4/BiVO4的阻抗值(206Ω.cm2)；本复合催化剂用于可见光催化降解罗丹明B,1.5小时的降解率高达96％,比饱和磁化强度为8.21emu.g-1,强的磁性便于采用外加磁场回收,回收率不低于89％,回收得到的催化剂对RhB的降解率仍为85％；本法制备的石墨烯复合磁性材料的可见光催化活性高、稳定性强及回收率较大,应用于光降解有机污染物可显著提高去除效率和速度,具有良好的应用前景。
主 权 项：一种石墨烯复合磁性光催化剂Mn1#xZnxFe2O4/BiVO4/RGO的制备方法,其特征在于包括如下步骤：(1)BiVO4前驱体溶液的制备：称取分析纯的Bi(NO3)3·5H2O溶于浓度为2mol/L的HNO3,超声振荡,得到溶液A,按摩尔比Bi(NO3)3·5H2O∶C4H6O6＝10∶2～4,称取分析纯的C4H6O6溶于80℃热水中,得到溶液B,按摩尔比Bi(NO3)3·5H2O∶NH4VO3＝1∶1,称取分析纯的NH4VO3溶于80℃热水中,得到溶液C,将溶液B缓慢加入溶液C中,然后将溶液A加入到B和C的混合溶液,冷却至室温,用氨水调节pH＝7.5,得到BiVO4前驱体溶液；(2)Mn1#xZnxFe2O4/BiVO4复合物的制备：按质量比Mn1#xZnxFe2O4∶BiVO4＝15∶100,称取本实验室自制的磁性Mn1#xZnxFe2O4加入前述制得的BiVO4前驱体溶液中,在80℃下水浴搅拌反应0.5h,然后将反应溶液置于80℃恒温箱干燥24h,取出固体碾磨后,置于450℃马弗炉中焙烧3h,即制得磁性Mn1#xZnxFe2O4/BiVO4复合物,同样方法在不加入Mn1#xZnxFe2O4的情况下制备粒径为2μm～5μm的球状BiVO4单斜晶体颗粒；(3)石墨烯复合磁性光催化剂Mn1#xZnxFe2O4/BiVO4/RGO的制备：用高锰酸钾氧化石墨粉制得氧化石墨烯(GO)后,按质量比Mn1#xZnxFe2O4/BiVO4∶GO＝100∶1～5,将已制备的GO超声分散在去离子水中得到GO溶液,向GO溶液中加入上述制备的Mn1#xZnxFe2O4/BiVO4,按NH3·H2O的体积(ml)∶GO的质量(mg)为1∶24～36、NH3·H2O和N2H4·H2O的体积比为1∶1～3,加入NH3·H2O和N2H4·H2O,在80℃水浴中反应使GO还原成石墨烯(RGO),过滤,洗涤,干燥12h,即制备出石墨烯异质结复合磁性光催化剂Mn1#xZnxFe2O4/BiVO4/RGO。
关 键 词：石墨烯;阻抗;制备;复合磁性;光催化剂;降解率;回收率;可见光催化活性;可见光催化降解;复合磁性材料;复合光催化剂;复合催化剂;光催化材料;有机污染物;回收;饱和磁化;层状石墨;导电能力;颗粒负载;外加磁场;稳定性强;罗丹明B;光降解;异质结;单斜;去除;催化剂;应用
法律状态：
IPC专利分类号：B01J23/889;C02F1/30;C02F101/32