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一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器及其制備方法與流程

文檔序號:11905427閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器,其特征在于,所述的光催化納米反應(yīng)器由納米級指環(huán)型Fe3O4、碳層以及可選擇性識別甲磺酸達諾沙星的印跡ZnO層復(fù)合而成;所述碳層包覆在納米級指環(huán)型Fe3O4的外表面,所述可選擇性識別甲磺酸達諾沙星的印跡ZnO層包覆在碳層的外表面;將0.02g該印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器用于100mL 20mg/L的甲磺酸達諾沙星溶液的模擬太陽光光催化降解,在2h內(nèi)降解率達到了80.37%。

2.一種權(quán)利要求1所述的印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,按照下述步驟進行:

步驟1:磁性指環(huán)型Fe3O4的制備:

向反應(yīng)釜中加入蒸餾水,再向其中加入磷酸氫二鈉、氯化鐵和硫酸鈉,超聲攪拌至完全溶解,將反應(yīng)釜放入烘箱中進行恒溫?zé)岱磻?yīng),反應(yīng)后取出反應(yīng)釜并冷卻至室溫,洗滌產(chǎn)物后再將其放入真空烘箱中,烘干后再轉(zhuǎn)移至管式爐中,在H2與惰性氣體的混合氣體氛圍下,煅燒完畢后既得到磁性指環(huán)型Fe3O4,備用;

步驟2:磁性碳材料的制備:

將硝酸加入到反應(yīng)釜中,再向其中加入磁性指環(huán)型Fe3O4,超聲攪拌后,再加入葡萄糖溶液并將反應(yīng)釜放入烘箱中進行恒溫?zé)岱磻?yīng),反應(yīng)后取出反應(yīng)釜并冷卻至室溫,洗滌產(chǎn)物后再將產(chǎn)物放入真空烘箱中,烘干后既得到磁性碳材料,備用;

步驟3:印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備:

配制溶液A:將甲磺酸達諾沙星、醋酸鋅、磁性碳材料和無水乙醇加入到三口燒瓶中,劇烈攪拌至沸騰,待用;

配制溶液B:將氫氧化鋰和無水乙醇加入到燒杯中并超聲攪拌至完全溶解,待用;

將配制的溶液B逐滴加入到配制的溶液A中,得到混合液C,進行恒溫反應(yīng)后,取出產(chǎn)物并洗滌,再將產(chǎn)物放入真空烘箱中,烘干后產(chǎn)物記為未洗脫的ZnO磁性復(fù)合材料;然后向未洗脫的ZnO磁性復(fù)合材料中加入蒸餾水,并將其轉(zhuǎn)移至光催化反應(yīng)器中,通入空氣,在恒溫條件下,磁力攪拌,用光照射后洗滌,再將反應(yīng)產(chǎn)物放入真空烘箱中,烘干后既得到印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟1中,蒸餾水、磷酸氫二鈉、氯化鐵和硫酸鈉的用量比為70mL:0.00325g:0.216g:0.004g。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟1中,所述反應(yīng)釜在烘箱中恒溫?zé)岱磻?yīng)的溫度為473K,反應(yīng)時間為48h;產(chǎn)物在管式爐中的溫度為623K,煅燒時間為1h,升溫速率為5K/min,所述H2與惰性氣體的混合氣體為10%氫氣和90%氬氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟2中,硝酸、磁性指環(huán)型Fe3O4和葡萄糖溶液的用量比為10mL:0.1g:60mL,硝酸的濃度為0.1mol/L,葡萄糖溶液的濃度0.5mol/L;所述超聲攪拌的時間為0.5h;反應(yīng)釜在烘箱中恒溫?zé)岱磻?yīng)的溫度為453K,反應(yīng)時間為6h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟3中,在配制溶液A時,甲磺酸達諾沙星、醋酸鋅、磁性碳材料和無水乙醇的用量比為0.05g:0.33g:0.35g:50mL;所述劇烈攪拌的反應(yīng)溫度為353K。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟3中,在配制溶液B時,氫氧化鋰和無水乙醇的用量為0.03g:50mL。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟3中,制備混合液C時,所使用的溶液A和溶液B的體積比為1:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟3中,所述的恒溫反應(yīng)的溫度為353K,反應(yīng)時間為5.5h;所述的向未洗脫的ZnO磁性復(fù)合材料中加入的蒸餾水與所述混合液C中的無水乙醇的體積比為2:1;光催化反應(yīng)器的光為模擬太陽光,向光反應(yīng)器中通入空氣的流速為2mL/min,反應(yīng)器中溫度為303K,磁力攪拌轉(zhuǎn)速為600rpm/min,光照射時間為2h。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印跡ZnO磁性復(fù)合光催化納米反應(yīng)器的制備方法,其特征在于,步驟1~3中,真空干燥的溫度均為313K,烘干時間均為12h。

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