CN112062163A - 一种Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Fe3O4@MoxSn1‑xS2@SnO2双功能磁性复合结构及其制备方法,包括以下步骤:a.将乙酸铁和乙酸钠溶于去离子水中,搅拌,形成混合溶液A;b.将混合溶液A中加入一定量的尿素和聚乙二醇,搅拌一定时间,形成混合溶液B;c.将所述混合溶液B加入到反应釜中,一定温度下反应数小时,即得到球状Fe3O4;d.将钼酸钠、四氯化锡和硫代乙酰胺溶于乙醇和醋酸溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;e.将配置好的混合溶液C加入到反应釜中,一定温度下反应数小时,即得到Fe3O4@MoxSn1‑xS2球形花状结构;f.将得到的Fe3O4@MoxSn1‑xS2球形花状结构置于马弗炉中一定温度下退火数分钟,得到Fe3O4@MoxSn1‑xS2@SnO2双功能磁性复合结构。该方法步骤少,制备的颗粒均匀、比表面积大,具有优异的催化、气敏和电化学等性能。
Description
技术领域
本发明涉及磁性光催化复合结构领域,具体,涉及一种Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构及其制备方法。
背景技术
MoS2是一种重要的半导体功能材料,具有层状结构、大的比表面积、良好柔韧性和较高的热稳定性,禁带宽度依赖于层数在1.2~1.9e V之间可调,室温下迁移率较高,被广泛的用做太阳能电池、敏感器件、光电器件、锂离子电池负极材料、光催化材料,电催化材料等。SnS2 是带隙宽度为 2.2-2.5eV 的n型半导体材料,每层Sn原子通过较强的 Sn-S共价键与S原子相连接,层与层之间则是通过较弱的范德华力相连。由于其具有储量丰富、价格低廉、光催化效率高和储能容量大等优点,在光电探测、太阳能电池以及储能领域拥有广泛的应用前景,但其稳定性并不足,限制了其应用。SnO2作为SnS2的相近类型,由于对可见光具有良好的通透性,在水溶液中具有优良的化学稳定性,且具有特定的导电性和反射红外线辐射的特性,因此在锂电池、太阳能电池、液晶显示、光电子装置、透明导电电极、防红外探测保护等领域也被广泛应用。且目前,为改善单一材料的缺陷,复合材料是常用的手段之一,通常采用掺杂、负载、结构和形貌调控等手段来提高材料的性能是一种常用的手段。
现已有SnO2与MoS2的复合,但其制备方法一般为分部法,较为复杂,不可控,且带隙不可调,形貌不均匀,不可控,不利于后期的电池及催化等性能的应用。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是提供一种带隙可调、形貌均匀、方法步骤少、稳定的均匀的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法。
一种Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,将乙酸铁和乙酸钠溶于去离子水中,搅拌,形成混合溶液A;
步骤二,将所述混合溶液A中加入一定量的尿素和聚乙二醇(PEG),搅拌一定时间,形成混合溶液B;
步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,一定温度下反应数小时,即得到球状Fe3O4;
步骤四,将一定量的钼酸钠、四氯化锡和硫代乙酰胺溶于乙醇和醋酸(按一定比例)溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C,超声一定时间;
步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,一定温度下反应数小时,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2,0<x<1;
步骤六,将得到的Fe3O4@MoxSn1-xS2球形花状结构置于马弗炉中一定温度下退火数分钟,得到Fe3O4@MoxSn1-x-yS2@SnO2双功能磁性复合结构,部分SnS2转换为SnO2。
进一步地,步骤一所述乙酸铁和乙酸钠的物质的量的比为1:1-5:1;搅拌时间为10-60min;溶液A的浓度为0.02-1mol/L;
进一步地,步骤二所述尿素的量为1-5mmol;PEG的量为1-5ml;搅拌时间为10-60min;
进一步地,步骤三的反应温度为120-200℃;反应时间为8-20h;
进一步地,所述.步骤四的钼酸钠与四氯化锡的摩尔比为1:2-2:1;硫代乙酰胺的量为0.01875-1.875g;乙醇与醋酸的体积比为30:1-10:1;球状Fe3O4的量为0.05-0.5g,通过相应比例的选择,可以控制形成的MoxSn1-x-yS2中的x值的多少,进而调整其带隙等;
进一步地,所述步骤五的反应温度为160-240℃;反应时间为12-30h;
进一步地,所述步骤六的反应温度为200-500℃;反应时间为5-20min,通过相应时间及温度的选择,可以控制MoxSn1-x-yS2中Sn转换成SnO2的多少,进而调整催化、气敏、电化学等性能。
一种上述的制备方法制备的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构,Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的尺寸为700 nm-3μm。
本发明的有益效果:本发明的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,通过选择简单的方法制备尺寸均匀的Fe3O4颗粒,借此实现模板作用,以来实现后期颗粒形貌尺寸的均匀性,且还借助磁性能,便于分离,扩展器应用范围;通过MoxSn1-xS2来通过不同参数选择,实现带隙宽度的调节,并可实现片层状结构,提高比表面积,进而满足电池或催化对带隙的需求;通过在MoxSn1-xS2外形成包覆SnO2,可有效利用两者材料的互补,提高颗粒的稳定性,进一步材料的稳定性、气敏、催化性能。通过合理的工艺控制,采用一步法获得形貌均匀的Fe3O4@MoxSn1-xS2颗粒,且实现Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备本材料,且制备的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构,表面由纳米片组装而成,颗粒大小均匀、尺寸可调、分散良好、比表面积大;可以根据不同的应用场景,进行相应参数的选择,制备不同偏重性能的材料,且材料具有多重优异性能,可满足多种应用。
附图说明
图1是实例1所制备Fe3O4微球的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图2是实例1所制备Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的扫描电子显微镜(TEM)照片。
具体实施方式
以下通过具体实施例用于进一步说明本发明描述的方法,但是并不意味着本发明局限于这些实施例。
实施例1:
一种Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构制备方法,其步骤包括:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;
步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
附图1和2分别为本实施例制成的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的SEM图,从图中可以看出制备的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构分散性较好,尺寸比较均匀,尺寸为700 nm-3μm,比表面积大。
实施例2:
该实施例与实施例1的区别在于步骤一中乙酸铁和乙酸钠的量改变为1.5和4 mmol,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将1.5mmol乙酸铁和4mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例3:
该实施例与实施例1的区别在于步骤一中去离子水的量改变为30ml,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于30ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例4:
该实施例与实施例1的区别在于步骤一中搅拌时间改变为30min,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌30min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例5:
该实施例与实施例1的区别在于步骤二中尿素和聚乙二醇的量改变为3mmol和4 ml,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入3mmol的尿素和4ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例6:
该实施例与实施例1的区别在于步骤二中搅拌时间改变为30min,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌30min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例7:
该实施例与实施例1的区别在于步骤三中反应温度改变为180℃,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,180℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例8:
该实施例与实施例1的区别在于步骤三中反应时间改变为16h,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应16h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例9:
该实施例与实施例1的区别在于步骤四中钼酸钠的量改变为1mmol,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例10:
该实施例与实施例1的区别在于步骤四中乙醇和醋酸改变为67ml和3ml,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于67ml乙醇和3ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例11:
该实施例与实施例1的区别在于步骤五中反应温度改变为180℃,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,180℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例12:
该实施例与实施例1的区别在于步骤五中反应时间改变为18h,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应18h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2;步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化10min,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例13:
该实施例与实施例1的区别在于步骤六中反应温度改变为420℃,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中420℃氧化10分钟,得到Fe3O4@MoxSn1- xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
实施例14:
该实施例与实施例1的区别在于步骤六中氧化时间改变为5min,其他与实施例1相同,具体如下:步骤一,将2.25mmol乙酸铁和6mmol乙酸钠溶于45ml去离子水中,搅拌20min,形成混合溶液A;步骤二,将所述混合溶液A中加入4.5mmol的尿素和6ml聚乙二醇,搅拌20min,形成混合溶液B;步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,160℃下反应12h,拿出反应釜,自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到球状Fe3O4;步骤四,将1.5mmol的钼酸钠、1.5 mmol四氯化锡和0.1875g硫代乙酰胺溶于33.5ml乙醇和1.5ml醋酸的混合溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,200℃下反应24h,待反应釜自然冷却至室温,离心,乙醇与去离子水分别洗涤多次,干燥,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2。步骤六,将Fe3O4@MoxSn1-xS2置于马弗炉中400℃氧化5min,得到Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构。
Claims (8)
1.一种Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,将乙酸铁和乙酸钠溶于去离子水中,搅拌,形成混合溶液A;
步骤二,将所述混合溶液A中加入一定量的尿素和聚乙二醇(PEG),搅拌一定时间,形成混合溶液B;
步骤三,将所述混合溶液B加入到四氟乙烯反应釜中,并将反应釜放到恒温箱中,一定温度下反应数小时,即得到球状Fe3O4;
步骤四,将一定量的钼酸钠、四氯化锡和硫代乙酰胺溶于乙醇和醋酸(按一定比例)溶液中,再加入球状Fe3O4,形成混合溶液C;
步骤五,将配置好的混合溶液C加入到四氟乙烯反应釜中,将反应釜置于恒温箱中,一定温度下反应数小时,即得到Fe3O4@MoxSn1-xS2;
步骤六,将得到的Fe3O4@MoxSn1-xS2球形花状结构置于马弗炉中一定温度下退火数分钟,得到Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构,使部分SnS2转换为SnO2。
2.如权利要求1所述的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,其特征在于:步骤一所述乙酸铁和乙酸钠的物质的量的比为1:1-5:1;搅拌时间为10-60min;溶液A的浓度为0.02-1mol/L。
3.如权利要求1所述的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,其特征在于:步骤二尿素的量为1-5mmol;PEG的量为1-5ml;搅拌时间为10-60min。
4.如权利要求1所述的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,其特征在于:步骤三的反应温度为120-200℃;反应时间为8-20h。
5.如权利要求1所述的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,其特征在于:步骤四的钼酸钠与四氯化锡的摩尔比为1:2-2:1;硫代乙酰胺的量为0.01875-1.875g;乙醇与醋酸的体积比为30:1-10:1;球状Fe3O4的量为0.05-0.5g。
6.如权利要求1所述的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,其特征在于:所述步骤五的反应温度为160-240℃;反应时间为12-30h。
7.如权利要求1所述的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的制备方法,其特征在于:所述步骤六反应温度为200-500℃;反应时间为5-20min。
8.一种如权利要求1-7任一项的制备方法制备的Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构,其特征在于:Fe3O4@MoxSn1-xS2@SnO2双功能磁性复合结构的尺寸为700nm-3μm。
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