0047] 圖2是三種磁性粒子的TEM圖;
[0048] 圖3是三種磁性粒子的IR圖;
[0049] 圖4是三種磁性粒子的XRD圖;
[0050] 圖5是三種磁性粒子的VSM圖(300開爾文);
[0051] 圖6是四種偶氮染料在新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子上的吸附曲線;
[0052] 圖7是不同pH下新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子對(duì)剛果紅染料的降解率 圖;
[0053] 圖8是不同pH下新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子對(duì)媒介黑T染料的降解 率圖;
[0054] 圖9是不同pH下新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子對(duì)酸性大紅染料的降解 率圖;
[0055] 圖10是不同pH下新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子對(duì)甲基橙染料的降解率 圖;
[0056] 圖11是新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子的循環(huán)使用性能圖;
[0057] 圖12是剛果紅染料在可見光照射下的降解動(dòng)力學(xué)曲線;
[0058] 圖13是媒介黑T染料在可見光照射下的降解動(dòng)力學(xué)曲線;
[0059] 圖14是酸性大紅染料在可見光照射下的降解動(dòng)力學(xué)曲線;
[0060] 圖15是甲基橙染料在可見光照射下的降解動(dòng)力學(xué)曲線;
[0061] 圖16是剛果紅染料在太陽光下降解前后的紫外光譜圖;
[0062] 圖17是媒介黑T染料在太陽光下降解前后的紫外光譜圖;
[0063] 圖18是酸性大紅染料在太陽光下降解前后的紫外光譜圖;
[0064] 圖19是甲基橙染料在太陽光下降解前后的紫外光譜圖;
[0065] 圖20是新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子可能的催化降解機(jī)理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0066] 下文將結(jié)合具體附圖詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是,下述實(shí)施例中 描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的,它們可以被相互組合從而達(dá) 到更好的技術(shù)效果。在下述實(shí)施例的附圖中,各附圖所出現(xiàn)的相同標(biāo)號(hào)代表相同的特征或 者部件,可應(yīng)用于不同實(shí)施例中。
[0067] 試劑與儀器:
[0068] FeCl3(CP,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、鈦酸異丙酯(CP,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司)、鎢酸銨(AR,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、FeCl2 *4H20(AR,天津市光復(fù)精細(xì)化工研 究所)、四乙氧基硅烷(AR,上海百靈威化學(xué)試劑公司),其他試劑均為分析純,所用水均為 去離子水;剛果紅(98%,上海百靈威化學(xué)試劑公司)、甲基橙(98%,TCI公司)、酸性大紅 BR(98 % ,AccuStandard公司)、媒介黑T(98 %,天津三環(huán)化學(xué)有限公司)。
[0069] 可見分光光度計(jì)(722N,上海精科科技有限公司)、紫外-可見分光光度計(jì) (TU-1901,北京普析儀器公司)、氙燈(30瓦,自組裝,帶400納米截止濾光片)、紅外光譜 儀(NicoletAvatar360,ThermoFisherScientific,USA)、XRD儀(PhilipsX'Pert PROSUPERX-raydiffractometer,HollandPhilips)、透射電鏡(JEM-2010,Japanese ElectronicOpticalCo.,LTD,Japan)、VSM石茲力計(jì)(Model7407,LakeShoreCryotronics Inc. ,USA) 〇
[0070] 本發(fā)明提供的一種新型1102/103包覆的磁性納米復(fù)合粒子的制備方法,制備步驟 如下:
[0071] 步驟Sl10,按常規(guī)方法制得Fe3O4粒子后,在其表面包裹一層SiO2,得到Fe3O4OSiO2 粒子。
[0072] 在本步驟中,所用試劑為四乙氧基硅烷;本步驟的目的是防止Fe3O4的流失和氧 化。
[0073] 步驟S120,在所述Fe3O4OSiO2粒子表面包覆一層TiO2/W03,得到膠狀混合物。
[0074] 在本步驟中,包括步驟S121和步驟S122。
[0075] 步驟S121,取鎢酸銨溶于超純水,加入乙酸調(diào)節(jié)酸性,得到鎢酸銨溶液。
[0076] 在本步驟中,鎢酸銨、超純水和乙酸的用量分別為0. 22克、10毫升和0. 5毫升。
[0077] 步驟S122,取無水乙醇,加入鈦酸異丙酯和乙酸,進(jìn)行超聲處理,再加入超純水、乙 酸、乙醇和所述Fe3O4OSiO2粒子,進(jìn)行機(jī)械攪拌,加入所述鎢酸銨溶液,室溫下反應(yīng)至形成凝 膠狀混合物。
[0078]在本步驟中,所述超聲處理前,無水乙醇、鈦酸異丙酯和乙酸的用量分別為13毫 升、10毫升和2毫升;所述超聲處理后,超純水、乙酸、乙醇和所述Fe3O4OSiO2顆粒的用量分 別為4毫升、6毫升、6毫升和0. 5克。
[0079] 在本步驟中,所述超聲處理的時(shí)間為5分鐘。
[0080] 在本步驟中,所述機(jī)械攪拌的時(shí)間為2小時(shí)。
[0081] 步驟S130,煅燒所述膠狀混合物,得到新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子。
[0082] 在本步驟中,具體步驟包括,將所述凝膠狀混合物烘干,再進(jìn)行真空干燥,最后于 馬弗爐中煅燒,得到新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子。
[0083] 在本步驟中,所述烘干的時(shí)間為12小時(shí),溫度為100攝氏度。
[0084] 在本步驟中,所述真空干燥的時(shí)間為24小時(shí),溫度為80攝氏度。
[0085] 在本步驟中,所述煅燒的時(shí)間為3小時(shí),溫度為500攝氏度。
[0086] 本發(fā)明提供的一種新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子,其特征在于:結(jié)構(gòu)為 核殼結(jié)構(gòu),如圖1所示。
[0087] 三種磁性粒子形貌、成分、結(jié)構(gòu)和磁性的表征:
[0088] 圖2是三種磁性粒子的TEM圖,其中a、b、c曲線分別為Fe3O4粒子、Fe304郎102粒 子和新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子。由圖2(a)知,F(xiàn)e304粒子是粒徑為10-30納 米的球形顆粒;由圖2 (b)清晰可見Fe3O4粒子表面的SiOJl,厚度平均為6納米,表面光滑; 由圖2 (c)可見新型1102/103包覆的磁性納米復(fù)合粒子不規(guī)則且粗糙的顆粒表面,這表明形 成了Ti02/W03外層。
[0089] 圖3是三種磁性粒子的IR圖,其中a、b、c曲線分別為Fe3O4粒子、Fe304@Si02粒子 和新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子。從圖3可看出新型Ti02/W03包覆的磁性納米復(fù) 合粒子和Fe3O4OSiO2粒子的IR圖中均有O-Si-O吸收峰(1095cm3,說明這兩種磁性粒子中 均有SiOJl生成。
[0090] 圖4是三種磁性納米粒子的XRD圖,其中a、b、c曲線分別為Fe3O4粒子、Fe304@ SiO2粒子和新型TiO2/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子,A對(duì)應(yīng)TiO2,M對(duì)應(yīng)Fe3O4。由圖4可 知,在2 0 = 20-70°范圍內(nèi),所有磁性粒子的XRD圖中均可觀察到Fe3O4的六個(gè)特征峰 (2 0 = 30.2。、35.6°、43.3°、53.7°、57.4° 和 62.9。),對(duì)應(yīng)的晶面參數(shù)分別為(220)、 (311)、(400)、(422)、(511)和(440),結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)卡片(JCPDSFileNo. 19-0629)完全吻 合,說明所有磁性顆粒均含有Fe3O4內(nèi)核。在新型TiO2/W03包覆的磁性納米復(fù)合粒子的XRD 圖中,可看到銳鈦礦型打02的特征峰(2 0 = 25. 3°、37. 8°、48. 1°、53. 9°、55. 1°和 62. 7°),對(duì)應(yīng)的晶面參數(shù)分別為(101)、(004)、(200)、(105)、(211)和(204)(JCPDSFile No. 21-1272),說明在外層有TiO2生成。在所有的