一种石墨烯复合磁性光催化剂Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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 

发 明 人：刘成伦李辉徐龙君 

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：20180406 

公 开 号：CN105536810B 

代 理 人： 

代理机构： 

摘　　要：本发明涉及一种石墨烯复合磁性光催化剂Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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Mn_1?xZn_xFe₂O₄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Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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)Mn_1?xZn_xFe₂O₄/BiVO₄复合物的制备：按质量比Mn_1?xZn_xFe₂O₄∶BiVO₄＝15∶100，称取本实验室自制的磁性Mn_1?xZn_xFe₂O₄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Mn_1?xZn_xFe₂O₄/BiVO₄复合物，同样方法在不加入Mn_1?xZn_xFe₂O₄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Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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Mn_1?xZn_xFe₂O₄/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(2006.01)I,C02F1/30(2006.01)I,C02F101/32(2006.01)N