CN104759295A - 一种低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法 - Google Patents

一种低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法 Download PDF

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马学琴
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Abstract

本发明公开了一种低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，具体按照以下步骤实施：通过化学共沉淀法来制备纳米MnFe2O4纳米粒子，通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物，通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。本发明在保持TiO2磁载催化剂良好磁回收性能的前提下提高催化剂在反应体系中的分散性进而提高其光催化效率。

Description

一种低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法
技术领域
本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法。
背景技术
由于优异的光催化性质，TiO2光催化降解污染物引起了国内外广泛学者的关注。粉末态光催化剂存在着分离困难等因素，不能重复利用的特点，有学者将TiO2负载在块体材料(玻璃、陶瓷、金属等)以及粉体材料(玻璃微珠、活性炭、膨润土等)上加以回收利用，但均引起光催化活性的降低以及回收困难的问题。
将TiO2包覆在软磁性纳米材料表面将使其既有粉末态高催化活性的优点，又能利用磁场进行回收利用。目前磁载TiO2光催化剂的制备主要有两种形式：第一种是在磁核的表面直接负载TiO2；第二种是在磁核先负载惰性隔离层再负载TiO2制成壳/壳/核结构的光催化剂。上述磁载TiO2光催化剂目前大多采用热处理的方法，然而热处理存在诸多缺点：(1)导致磁核的氧化，降低饱和磁化率，使回收性能下降；(2)降低比表面积和表面羟基遗失，从而降低催化活性；(3)第二种方法大多采用SiO2和Al2O3等无机物物质作为惰性隔离层，形成磁屏蔽，降低了磁回收性能。
由于TiO2光催化剂存在着催化剂分离困难、难以回收利用、无法连续运行等缺点。目前，很多学者将目光集中在了制备既具有悬浮态高催化效率的特点，又兼有回收性能的TiO2光催化剂的研究上。催化剂在体系中的分散程度是决定催化效率的重要因素。如何在保持TiO2磁载催化剂良好磁回收性能的前提下提高催化剂在反应体系中的分散性进而提高其光催化效率将是一个需要迫切解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温水热法制备光催化磁流体的方法，解决了现有技术中存在的粉末态磁载光催化剂分散性能差以及制备过程繁琐的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、通过化学共沉淀法来制备纳米MnFe2O4纳米粒子，
步骤2、通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物，
步骤3、通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
本发明的特点还在于，
步骤1具体按照以下步骤实施：将MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O混合，进行水浴加热反应；边搅拌边缓慢加入NaOH溶液，调溶液pH值为10-12，升温至80-100℃恒温搅拌1.5h-2.5h后，冷却至室温，将沉淀物进行磁分离，用蒸馏水反复洗涤；然后将沉淀物置于真空烘箱中55-65℃干燥后，研磨并过300目筛，即得到MnFe2O4纳米粒子。
MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O的体积比为1:1，其中的Mn2+和Fe3+物质的量比为1:1-1:5。
NaOH溶液的浓度为3mol/L。
1.步骤2通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物具体按照以下方式实施：
步骤2.1、制备ANI溶液，将苯胺单体加入到含有100mL 1mol/L的HCl溶液中，磁力搅拌15min，制备得到ANI溶液；
步骤2.2、然后按n(ANI)：n(MnFe2O4)为3：1-1：3的比例，向ANI溶液中加入MnFe2O4粉末并不断搅拌15min-45min，将反应体系移入超声的条件下，缓慢滴加与ANI等摩尔的0.1mol/L(NH4)2S2O8溶液，然后置于0～5℃的冰浴，在400～500rpm下反应搅拌4h-8h，得到的墨绿色液体磁力沉降，移去上清液，得到粗聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒；将粗聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒过滤分离，反复用去离子水和乙醇交叉洗涤，直至滤液为无色；PANI/MnFe2O4磁性复合材料在真空烘箱中80℃干燥24h，研磨并过300目筛，即得到PANI/MnFe2O4高分子磁性颗粒。
步骤3中通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体具体按照以下方式实施：
步骤3.1、将钛酸四异丙酯缓慢地加入到无水乙醇中，磁力搅拌30min，形成A溶液；
步骤3.2、将步骤2制备得到的PANI/MnFe2O4磁性粒子加入到纯水中，超声30min，形成B溶液；
步骤3.3、将A溶液缓慢加入到B溶液中，磁力搅拌40min；将得到的混合液转移到水热反应釜中进行水热反应，冷却至室温，倒掉上清液，将剩余溶液全部转移到100mL的容量瓶中定容；得到以聚苯胺为惰性隔离层，MnFe2O4作为磁核，TiO2作为外壳，形成的TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
步骤3.1中n(Ti4+):n(CH3CH2OH)为1:20；所述步骤3.3中n(Ti4+)：n(ANI)：n(MnFe2O4)＝16-32:1-3:1-3。
水热反应条件为170℃-190℃反应16h-24h。
本发明的有益效果是：本发明在保持TiO2磁载催化剂良好磁回收性能的前提下提高催化剂在反应体系中的分散性进而提高其光催化效率。
附图说明
图1是本发明所制备的不同摩尔比的TPM光催化磁流体降解苯酚的反应速率常数，其中，TPM-8为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为8:1:1、TPM-16为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为16:1:1、TPM-24为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为24:1:1和TPM-32分别为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为32:1:1；
图2是本发明所制备的不同摩尔比的TPM光催化磁流体降解苯酚的反应速率常数，其中，TPM-16为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为16:1:1、TPM-2为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为16:1:1/2、TPM-1为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为16:1:1/3、TPM-3为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为16:1:2和TPM-4为n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)为16:1:3。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种低温水热法制备光催化磁流体的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、通过化学共沉淀法来制备纳米MnFe2O4纳米粒子，
按Mn2+和Fe3+的摩尔比为1:1-1:5，MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O的体积比为1:1，将MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O混合，进行水浴加热反应；边搅拌边缓慢加入3mol/L的NaOH溶液，调溶液pH值为10-12；升温至80-100℃恒温搅拌1.5h-2.5h后，冷却至室温，最终将沉淀物进行磁分离，用蒸馏水反复洗涤以去除表面的其他离子；然后将沉淀物置于真空烘箱中55-65℃干燥后，研磨并过300目筛，即得到MnFe2O4纳米粒子。
步骤2、通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物，
步骤2.1、制备ANI溶液，在250mL的锥形瓶中，将苯胺单体加入到含有1mol/L的HCl溶液中，其中，苯胺单体与HCl溶液的体积比为0.4ml-2.4ml：100ml，磁力搅拌15min，制备得到ANI溶液；
步骤2.2、按n(ANI):n(MnFe2O4)为3：1-1：3，向ANI溶液中加入MnFe2O4粉末并不断搅拌15min-45min使MnFe2O4粒子均匀分散，将反应体系移入超声的条件下，缓慢滴加与ANI溶液等摩尔的0.1mol/L(NH4)2S2O8(APS)溶液，然后置于0～5℃的冰浴，在约400～500rpm下反应搅拌4h-8h，得到的墨绿色液体磁力沉降，移去上清液；最后，聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒过滤分离，反复用大量的去离子水和乙醇交叉洗涤，直至滤液为无色。PANI/MnFe2O4磁性复合材料在真空烘箱中80℃干燥24h，研磨并过300目筛，即得到PANI/MnFe2O4高分子磁性颗粒。
步骤3、通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体，
步骤3.1、在250mL的烧杯中，将钛酸四异丙酯缓慢地加入到无水乙醇中，其中，n(Ti4+):n(CH3CH2OH)为1:20；磁力搅拌30min，形成A溶液；
步骤3.2、将按制备的PANI/MnFe2O4磁性粒子加入到含有纯水中，超声30min，其中，按摩尔比为n(Ti4+)：n(H2O)＝1:40；形成B溶液；
步骤3.3、将A溶液缓慢加入到B溶液中，磁力搅拌40min；其中，n(Ti4+)：n(ANI)：n(MnFe2O4)＝16-32:1-3:1-3；将得到的混合液转移到150mL的水热反应釜中，170℃-190℃反应16h-24h，冷却至室温，倒掉上清液，将剩余溶液全部转移到100mL的容量瓶中定容；最后，得到以聚苯胺为惰性隔离层，MnFe2O4作为磁核，TiO2作为外壳，形成的TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
实施例1
一种低温水热法制备光催化磁流体的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、通过化学共沉淀法来制备纳米MnFe2O4纳米粒子，
按Mn2+和Fe3+物质的量比为1:2，将100mL 0.05mol/L的MnSO4·H2O和100mL 0.1mol/L的FeCl3·6H2O混合，进行水浴加热反应；边搅拌边缓慢加入3mol/L的NaOH溶液，调溶液pH值为11；升温至90℃恒温搅拌2h后，冷却至室温，最终将沉淀物进行磁分离，用蒸馏水反复洗涤以去除表面的其他离子；然后将沉淀物置于真空烘箱中60℃干燥后，研磨并过300目筛，即得到MnFe2O4纳米粒子。
步骤2、通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物，
在250mL的锥形瓶中，将2.4ml苯胺单体加入到含有100mL 1mol/L的HCl溶液中，磁力搅拌15min。然后按n(ANI):n(MnFe2O4)为1:1，向溶液中加入MnFe2O4粉末并不断搅拌30min使MnFe2O4粒子均匀分散。将反应体系移入超声的条件下，缓慢滴加与ANI等摩尔的0.1mol/L(NH4)2S2O8(APS)溶液，然后置于0～5℃的冰浴，在约400～500rpm下反应搅拌6h，得到的墨绿色液体磁力沉降，移去上清液。最后，聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒过滤分离，反复用大量的去离子水和乙醇交叉洗涤，直至滤液为无色。PANI/MnFe2O4磁性复合材料在真空烘箱中80℃干燥24h，研磨并过300目筛，即得到PANI/MnFe2O4高分子磁性颗粒。按摩尔比为n(ANI):n(MnFe2O4)＝1:1制备了PANI/MnFe2O4磁性复合材料。
步骤3、通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体，
在250mL的烧杯中，将钛酸四异丙酯缓慢地加入到一定量的无水乙醇中，磁力搅拌30min，形成A溶液；然后将制备的PANI/MnFe2O4磁性粒子加入到含有一定量纯水的另一烧杯中，超声30min，形成B溶液；将A溶液缓慢加入到B溶液中，磁力搅拌40min((Ti4+)：n(ANI)：n(MnFe2O4)＝16:1:1)。将得到的混合液转移到150mL的水热反应釜中，180℃反应18h，冷却至室温，倒掉上清液，将剩余溶液全部转移到100mL的容量瓶中定容。最后，得到以聚苯胺为惰性隔离层，MnFe2O4作为磁核，TiO2作为外壳，形成的TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
实施例2
一种低温水热法制备光催化磁流体的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、通过化学共沉淀法来制备纳米MnFe2O4纳米粒子，
按Mn2+和Fe3+的摩尔比为1:1，MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O的体积比为1:1，将MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O混合，进行水浴加热反应；边搅拌边缓慢加入3mol/L的NaOH溶液，调溶液pH值为10；升温至80℃恒温搅拌2.5h后，冷却至室温，最终将沉淀物进行磁分离，用蒸馏水反复洗涤以去除表面的其他离子；然后将沉淀物置于真空烘箱中55℃干燥后，研磨并过300目筛，即得到MnFe2O4纳米粒子；
步骤2、通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物，
步骤2.1、制备ANI溶液，在250mL的锥形瓶中，将苯胺单体加入到含有1mol/L的HCl溶液中，其中，苯胺单体与HCl溶液的体积比为0.4：100，磁力搅拌15min，制备得到ANI溶液；
步骤2.2、按n(ANI):n(MnFe2O4)为3：1，向ANI溶液中加入MnFe2O4粉末并不断搅拌45min使MnFe2O4粒子均匀分散，将反应体系移入超声的条件下，缓慢滴加与ANI溶液等摩尔的0.1mol/L(NH4)2S2O8(APS)溶液，然后置于0～5℃的冰浴，在400rpm下反应搅拌8h，得到的墨绿色液体磁力沉降，移去上清液；最后，聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒过滤分离，反复用大量的去离子水和乙醇交叉洗涤，直至滤液为无色。PANI/MnFe2O4磁性复合材料在真空烘箱中80℃干燥24h，研磨并过300目筛，即得到PANI/MnFe2O4高分子磁性颗粒。
步骤3、通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体，
步骤3.1、在250mL的烧杯中，将钛酸四异丙酯缓慢地加入到无水乙醇中，其中，n(Ti4+):n(CH3CH2OH)为1:20；磁力搅拌30min，形成A溶液；
步骤3.2、将制备的PANI/MnFe2O4磁性粒子加入到含有纯水中，超声30min，形成B溶液；
步骤3.3、将A溶液缓慢加入到B溶液中，磁力搅拌40min；其中，n(Ti4+)：n(ANI)：n(MnFe2O4)＝32:1:1；将得到的混合液转移到150mL的水热反应釜中，170℃反应24h，冷却至室温，倒掉上清液，将剩余溶液全部转移到100mL的容量瓶中定容；最后，得到以聚苯胺为惰性隔离层，MnFe2O4作为磁核，TiO2作为外壳，形成的TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
实施例3
一种低温水热法制备光催化磁流体的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、通过化学共沉淀法来制备纳米MnFe2O4纳米粒子，
按Mn2+和Fe3+的摩尔比为1:5，MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O的体积比为1:1，将MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O混合，进行水浴加热反应；边搅拌边缓慢加入3mol/L的NaOH溶液，调溶液pH值为12；升温至100℃恒温搅拌1.5h后，冷却至室温，最终将沉淀物进行磁分离，用蒸馏水反复洗涤以去除表面的其他离子；然后将沉淀物置于真空烘箱中65℃干燥后，研磨并过300目筛，即得到MnFe2O4纳米粒子；
步骤2、通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物，
步骤2.1、制备ANI溶液，在250mL的锥形瓶中，将苯胺单体加入到含有1mol/L的HCl溶液中，其中，苯胺单体与HCl溶液的体积比为2.4：100，磁力搅拌15min，制备得到ANI溶液；
步骤2.2、按n(ANI):n(MnFe2O4)为1：3，向ANI溶液中加入MnFe2O4粉末并不断搅拌15min使MnFe2O4粒子均匀分散，将反应体系移入超声的条件下，缓慢滴加与ANI溶液等摩尔的0.1mol/L(NH4)2S2O8(APS)溶液，然后置于0～5℃的冰浴，在约500rpm下反应搅拌4h，得到的墨绿色液体磁力沉降，移去上清液；最后，聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒过滤分离，反复用大量的去离子水和乙醇交叉洗涤，直至滤液为无色。PANI/MnFe2O4磁性复合材料在真空烘箱中80℃干燥24h，研磨并过300目筛，即得到PANI/MnFe2O4高分子磁性颗粒。
步骤3、通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体，
步骤3.1、在250mL的烧杯中，将钛酸四异丙酯缓慢地加入到无水乙醇中，其中，n(Ti4+):n(CH3CH2OH)为1:20；磁力搅拌30min，形成A溶液；
步骤3.2、将按制备的PANI/MnFe2O4磁性粒子加入到含有纯水中，超声30min，形成B溶液；
步骤3.3、将A溶液缓慢加入到B溶液中，磁力搅拌40min；其中，n(Ti4+)：n(ANI)：n(MnFe2O4)＝16:3:3；将得到的混合液转移到150mL的水热反应釜中，190℃反应16h，冷却至室温，倒掉上清液，将剩余溶液全部转移到100mL的容量瓶中定容；最后，得到以聚苯胺为惰性隔离层，MnFe2O4作为磁核，TiO2作为外壳，形成的TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
下面结合具体的实验过程说明本发明制备方法的有益效果：
1、化学品和材料：
钛酸四异丙酯(化学纯)、苯酚(分析纯)、苯胺(分析纯)、MnSO4·H2O(分析纯)、FeCl3·6H2O(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、盐酸(分析纯)、硫酸铵(分析纯)和无水乙醇(优级纯)。所有的实验用水均为纯净水。
2、主要的参数：
n(ANI):n(MnFe2O4)＝3:1、2:1、1:1、1:2和1:3制备了五种PANI/MnFe2O4磁性复合材料；n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)＝16:3:1、16:2:1、16:1:2、16:1:3、8:1:1、16:1:1、24:1:1和32:1:1制备了8种TiO2/PANI/MnFe2O4复合材料；实验条件同实施例1；
不同比例的TPM光催化反应降解苯酚遵循一级反应动力学方程，对应的模拟方程用ln(C0/Ct)＝Kt来拟合。根据反应得到的实验结果进行拟合，最终结果如表1所示。图1和图2展示了所制备的不同摩尔比的TPM光催化磁流体降解苯酚的反应速率常数。从中可以发现当n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4)摩尔比为16:1:1时，TPM光催化磁流体表现出对有机物降解有较高的催化效果。这是因为n(ANI):n(MnFe2O4)比例为1:2和1:3时，PANI不能完全将MnFe2O4包覆，部分MnFe2O4粒子扩散到溶液中或者直接与TiO2接触，出现了诱导光溶解现象，导致光催化活性下降。当n(ANI):n(MnFe2O4)比为3:1和2:1时，过厚的惰性隔离层将导致光催化剂颗粒的增大，影响其光催化效果，并且对磁场起了一定的屏蔽作用。当n(Ti4+)的摩尔比增加时，通过降解反应的光降解速率常数K，可知TPM光催化磁流体对的苯酚降解效果逐渐增强。虽然TPM-32、TPM-24的催化效果比TPM-16稍好一些，但从经济价值和磁性能比较，TPM-16为最佳催化剂，具有良好的光催化效果和磁性能，可以顺利进行下一步的磁回收实验。
表1 催化剂的光催化效果和磁性能
n(Ti4+):n(ANI):n(MnFe2O4) 催化剂 反应速率常数K(min-1) R2
8:1:1 TPM-8 0.0188 0.9892
16:1:1 TPM-16 0.0225 0.9930
24:1:1 TPM-24 0.0237 0.9905
32:1:1 TPM-32 0.0254 0.9898
16:1:1/3 TPM1 0.0129 0.9807
16:1:1/2 TPM2 0.0137 0.9740
16:1:2 TPM3 0.0094 0.9858
16:1:3 TPM4 0.0060 0.9903

Claims (8)

1.一种低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、通过化学共沉淀法来制备纳米MnFe2O4纳米粒子，
步骤2、通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物，
步骤3、通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
2.根据权利要求1所述的低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：将MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O混合，进行水浴加热反应；边搅拌边缓慢加入NaOH溶液，调溶液pH值为10-12，升温至80-100℃恒温搅拌1.5h-2.5h后，冷却至室温，将沉淀物进行磁分离，用蒸馏水反复洗涤；然后将沉淀物置于真空烘箱中55-65℃干燥后，研磨并过300目筛，即得到MnFe2O4纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，所述MnSO4·H2O和FeCl3·6H2O的体积比为1:1，其中的Mn2+和Fe3+物质的量比为1:1-1:5。
4.根据权利要求2所述的低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，所述NaOH溶液的浓度为3mol/L。
5.根据权利要求2所述的低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，所述步骤2通过原位合成法制备PANI/MnFe2O4纳米复合物具体按照以下方式实施：
步骤2.1、制备ANI溶液，将苯胺单体加入到含有100mL 1mol/L的HCl溶液中，磁力搅拌15min，制备得到ANI溶液；
步骤2.2、然后按n(ANI)：n(MnFe2O4)为3：1-1：3的比例，向ANI溶液中加入MnFe2O4粉末并不断搅拌15min-45min，将反应体系移入超声的条件下，缓慢滴加与ANI等摩尔的0.1mol/L(NH4)2S2O8溶液，然后置于0～5℃的冰浴，在400～500rpm下反应搅拌4h-8h，得到的墨绿色液体磁力沉降，移去上清液，得到粗聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒；将粗聚苯胺包覆的铁氧体纳米颗粒过滤分离，反复用去离子水和乙醇交叉洗涤，直至滤液为无色；PANI/MnFe2O4磁性复合材料在真空烘箱中80℃干燥24h，研磨并过300目筛，即得到PANI/MnFe2O4高分子磁性颗粒。
6.根据权利要求5所述的低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，所述步骤3中通过水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体具体按照以下方式实施：
步骤3.1、将钛酸四异丙酯缓慢地加入到无水乙醇中，磁力搅拌30min，形成A溶液；
步骤3.2、将步骤2制备得到的PANI/MnFe2O4磁性粒子加入到纯水中，超声30min，形成B溶液；
步骤3.3、将A溶液缓慢加入到B溶液中，磁力搅拌40min；将得到的混合液转移到水热反应釜中进行水热反应，冷却至室温，倒掉上清液，将剩余溶液全部转移到100mL的容量瓶中定容；得到以聚苯胺为惰性隔离层，MnFe2O4作为磁核，TiO2作为外壳，形成的TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体。
7.根据权利要求6所述的低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，所述步骤3.1中n(Ti4+):n(CH3CH2OH)为1:20；所述步骤3.3中n(Ti4+)：n(ANI)：n(MnFe2O4)＝16-32:1-3:1-3。
8.根据权利要求6所述的低温水热法制备TiO2/PANI/MnFe2O4光催化磁流体的方法，其特征在于，所述水热反应条件为170℃-190℃反应16h-24h。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105833882A (zh) * 2016-04-05 2016-08-10 山东大学 一种性能增强的芬顿催化剂及其应用
CN111151252A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 陕西科技大学 一种TiO2-CoFe2O4磁性光催化剂的制备方法
CN111359675A (zh) * 2020-04-16 2020-07-03 泰州禾益新材料科技有限公司 一种羧甲基壳聚糖掺杂的聚苯胺-MnFe2O4尖晶石催化剂及其制备方法和应用
CN111646560A (zh) * 2020-06-19 2020-09-11 华北水利水电大学 一种催化过二硫酸盐降解水中苯胺类有机物的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492287A (zh) * 2009-03-10 2009-07-29 厦门大学 一种超顺磁性纳米粒子及其制备方法
CN102389836A (zh) * 2011-09-23 2012-03-28 常州大学 聚苯胺/二氧化钛/粘土纳米复合光催化剂及其制备方法
CN102872774A (zh) * 2011-07-11 2013-01-16 张�林 二氧化钛(壳)-掺杂物(核)复合材料及其制备方法
CN103638981A (zh) * 2013-11-28 2014-03-19 福州大学 一种含有有机聚合物电子助剂的负载型Au催化剂
CN104084241A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 吉林大学 3d花型结构的二氧化钛/聚苯胺光催化剂及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492287A (zh) * 2009-03-10 2009-07-29 厦门大学 一种超顺磁性纳米粒子及其制备方法
CN102872774A (zh) * 2011-07-11 2013-01-16 张�林 二氧化钛(壳)-掺杂物(核)复合材料及其制备方法
CN102389836A (zh) * 2011-09-23 2012-03-28 常州大学 聚苯胺/二氧化钛/粘土纳米复合光催化剂及其制备方法
CN103638981A (zh) * 2013-11-28 2014-03-19 福州大学 一种含有有机聚合物电子助剂的负载型Au催化剂
CN104084241A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 吉林大学 3d花型结构的二氧化钛/聚苯胺光催化剂及制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付乌有 等: "锐钛矿型TiO2/MnFe2O4核壳结构复合纳米颗粒的制备及其光催化特性", 《复合材料学报》 *
任学昌 等: "TiO2/PANI/Fe3O4的低温水热法制备及其光催化活性与磁回收性能", 《环境化学》 *
王秀宇 等: "纳米晶MnFe2O4的低温共沉淀法合成及表征", 《化学研究与应用》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105833882A (zh) * 2016-04-05 2016-08-10 山东大学 一种性能增强的芬顿催化剂及其应用
CN105833882B (zh) * 2016-04-05 2018-08-24 山东大学 一种性能增强的芬顿催化剂及其应用
CN111151252A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 陕西科技大学 一种TiO2-CoFe2O4磁性光催化剂的制备方法
CN111359675A (zh) * 2020-04-16 2020-07-03 泰州禾益新材料科技有限公司 一种羧甲基壳聚糖掺杂的聚苯胺-MnFe2O4尖晶石催化剂及其制备方法和应用
CN111646560A (zh) * 2020-06-19 2020-09-11 华北水利水电大学 一种催化过二硫酸盐降解水中苯胺类有机物的方法

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