CN113578343A - 一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113578343A
CN113578343A CN202110784268.9A CN202110784268A CN113578343A CN 113578343 A CN113578343 A CN 113578343A CN 202110784268 A CN202110784268 A CN 202110784268A CN 113578343 A CN113578343 A CN 113578343A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tio
rgo
magnetic
solution
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110784268.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张奇
马少莉
于凉云
李立冬
许琦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Institute of Technology
Original Assignee
Yancheng Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yancheng Institute of Technology filed Critical Yancheng Institute of Technology
Priority to CN202110784268.9A priority Critical patent/CN113578343A/zh
Publication of CN113578343A publication Critical patent/CN113578343A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8906Iron and noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/20Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/33Electric or magnetic properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39Photocatalytic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/308Dyes; Colorants; Fluorescent agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/36Organic compounds containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/38Organic compounds containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/40Organic compounds containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种rGO/Fe3O4@Ru‑TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用,以Fe3O4为磁性核,钛酸四丁酯和RuCl3·3H2O为前驱体,十二烷基磺酸钠和氨水为助剂,丙酮为溶剂,通过液相沉积法合成Ru掺杂TiO2的Fe3O4@Ru‑TiO2磁性复合材料;再将合成的磁性复合材料与少层片状氧化石墨烯在乙醇/乙二醇的混合溶剂中通过溶剂热法进行负载复合,最终制备出rGO/Fe3O4@Ru‑TiO2磁性光催化剂。该制备方法简单易行,而且制备条件容易控制,所制备的rGO/Fe3O4@Ru‑TiO2磁性光催化剂对亚甲基蓝有较好的可见光光催化降解活性,具有一定的应用前景。

Description

一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于化工催化技术领域,具体涉及一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
近几十年来,随着全球工业化和高度现代化农业的发展,大量温室气体和有毒、有害、难降解的有机污染物被排放到自然环境中,致使全球出现不同程度的水资源污染和短缺问题,这些都严重威胁着人类的生存环境和身体健康,而有机染料是其中的主要物质,由于这些有机污染物在环境中很难自然降解,因此就需要人们研究出有效的方法和技术去净化处理被污染的水体。亚甲基蓝(MB,C16H18ClN3S)是一种常用的染料,广泛的应用于染整业、农牧渔业等,是由三个共轭的稠环组成,结构较稳定,一般难以自然降解或生物降解,但由于其应用广泛,已成为废水中有机污染物的重要来源。
TiO2纳米材料作为一种高效的光催化剂已经得到广泛的应用,但也存在一定的缺点和不足:(1)较宽的带隙能(Eg)只能对太阳光的紫外线部分(约占太阳光的5%)产生吸收,光吸收范围较窄;(2)光照射激发产生的电子空穴对能在几个纳秒的时间内复合;(3)分离、回收困难也是其应用受限制的主要原因。因此,降低TiO2的带隙能、减少e-/h+的复合率、增加其比表面积、合成出方便、快速分离回收的TiO2基磁性光催化剂越来越受到广大科研工作者的关注。研究发现,以金属或非金属元素进行掺杂改性,或复合负载其它材料等对TiO2的行貌结构、晶体缺陷、比表面积、光生载流子的动力学和稳定性、光吸收性能以及快速分离回收等方面进行优化改进,可以提高和改善光催化剂的活性和稳定性。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用,方法简单易行,而且制备条件易于控制,所制备的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂具有较好的光催化降解活性,具有一定的应用前景。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)向钛酸四丁酯溶液中加入RuCl3·3H2O乙醇溶液,记为溶液A;
步骤2)将Fe3O4磁性纳米微球、十二烷基磺酸钠、丙酮和氨水混合,超声分散10min确保十二烷基磺酸钠能全部溶解在溶液中,记为溶液B;
步骤3)搅拌步骤2)制得的溶液B,室温下将步骤1)制得的溶液A滴加到溶液B中,待溶液A滴加完毕,继续搅拌,然后对混合液中的灰黑色固体进行磁分离和洗涤,真空干燥,得到产物C;
步骤4)将步骤3)制得的产物C进行煅烧处理,制得Ru掺杂TiO2的磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合材料;
步骤5)将步骤4)制得的磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合材料在稀硝酸溶液中超声5min后,再用去离子水将复合材料洗涤至中性,最后用乙醇洗涤,分离的固体备用;
步骤6)将经步骤5)处理的复合材料与少层片状氧化石墨烯在乙醇/乙二醇的混合溶剂中通过溶剂热法进行负载复合,制得所述rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂。
优选地,步骤1)所述钛酸四丁酯溶液为钛酸四丁酯的乙醇溶液,体积浓度为2%,添加量为40mL;所述RuCl3·3H2O乙醇溶液的质量浓度为1g/L,添加量为0.734mL。
优选地,步骤2)所述Fe3O4磁性纳米微球的添加量为100mg;所述十二烷基磺酸钠的添加量为0.2g;所述氨水的添加量为2mL;所述丙酮的添加量为150mL。
优选地,步骤3)所述继续搅拌的时间为3h;所述真空干燥的温度为60℃,时间为24h。
优选地,步骤4)所述煅烧处理为:在氮气保护下500℃煅烧3h。
优选地,步骤5)所述磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合材料的添加量为100mg;所述稀硝酸的浓度为0.1M,添加量为30mL。
优选地,步骤6)所述少层片状氧化石墨烯的添加量为0~20mg;所述乙醇/乙二醇的混合溶剂中乙醇和乙二醇的体积比为1:1,所述混合溶剂的添加量为60mL。
优选地,步骤6)所述溶剂热法的反应条件如下:反应温度为180℃,反应时间为10h,所得产物于60℃真空干燥24h。
一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂,由上述的制备方法制得。
一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂在降解亚甲基蓝中的应用。
本发明的有益效果如下:
本发明先采用液相沉积法制备出Fe3O4@Ru-TiO2磁性复合材料,再通过将氧化石墨烯负载在Fe3O4@Ru-TiO2上得到rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂材料。通过降低催化剂的带隙能,抑制电子空穴复合率和实现可磁性回收,而且由于rGO层与染料MB分子之间形成π-π共轭键,大大增加了催化剂对染料的吸附量,从而提高了催化剂对MB的光催化降解率。该制备方法简单易行,而且制备条件容易控制,所制备的磁性复合材料rGO/Fe3O4@Ru-TiO2光催化剂对亚甲基蓝有较好的可见光光催化降解活性,具有一定的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制得的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2的TEM图,图中:(a)为GFRT0;(b)为GFRT1;(c)为GFRT2;(d)为GFRT3;(e)为GFRT4;(f)为GFRT5;
图2为实施例1制得的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2的XRD图,图中:(a)为GFRT0;(b)为GFRT1;(c)为GFRT2;(d)为GFRT3;(e)为GFRT4;(f)为GFRT5;
图3为实施例1制得的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂(GFRT0~GFRT5)对亚甲基蓝在可见光照射下光催化降解的曲线图;
图4为实施例1制得的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂(GFRT0~GFRT5)对亚甲基蓝在可见光照射下光催化降解的拟合动力学关系图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合附图与实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂,以Fe3O4为磁性核,钛酸四丁酯和RuCl3·3H2O为前驱体,十二烷基磺酸钠为助剂,在室温下通过简单的液相沉积法合成Ru掺杂TiO2的磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合纳米材料;再称取100mg的磁性Fe3O4@Ru-TiO2纳米材料分别与0mg、1mg、5mg、10mg、15mg、20mg少层片状氧化石墨烯复合负载,制备出将Fe3O4@Ru-TiO2复合纳米材料负载在还原石墨烯上的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂。
一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,具体步骤如下:
1、Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的合成:
(1)量取40mL无水乙醇和0.8mL的钛酸四丁酯(TBOT),再在溶液中加入0.734mL的RuCl3·3H2O乙醇溶液(1g/L),记为溶液A。
(2)准确称量Fe3O4磁性纳米微球100mg、十二烷基磺酸钠(SDS)0.2g、丙酮150mL以及氨水2mL,超声分散10min确保SDS能全部溶解在溶液中,记为溶液B。
(3)在机械搅拌装置中搅拌B溶液,室温下将溶液A滴加入到溶液B,待溶液A滴加完毕,搅拌3h,反应结束后,对反应液中的灰黑色固体进行磁分离和洗涤,产品在真空干燥箱中60℃干燥24h,得到产物C。
(4)干燥后的产物C使用氮气保护在管式炉中,设定500℃的煅烧温度和3h的煅烧时间进行煅烧,最后得到Ru掺杂TiO2的磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合材料。
2、rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂合成:
(5)准确称取100mg的Fe3O4@Ru-TiO2复合材料在30mL的稀硝酸溶液(0.1M)中超声5min后,再用去离子水将复合材料洗涤至中性,最后用乙醇洗涤,分离的固体备用。
(6)分别称取0mg、1mg、5mg、10mg、15mg、20mg的少层片状氧化石墨烯(GO),分别加入6个量取有60mL乙醇/乙二醇(v/v=1/1)的混合溶液中,超声0.5h;再将经过硝酸酸化的复合材料加入到上述分散有GO的乙醇/乙二醇(v/v=1/1)的混合悬浮液中,超声5min,将悬浮液转移至体积为100mL聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中,放入烘箱,设定温度为180℃、时间为10h,反应结束后待反应釜自然冷却到室温,对反应釜中的黑色固体用去离子水进行洗涤,在外磁场下磁分离,产物在真空干燥箱中60℃干燥24h,可得到黑色磁性复合材料rGO/Fe3O4@Ru-TiO2。不同GO负载量的光催化剂分别命名为GFRT0、GFRT1、GFRT2、GFRT3、GFRT4、GFRT5。
如图1所示,合成了氧化石墨烯:Fe3O4@Ru-TiO2=(0~20mg):100mg的磁性光催化剂材料rGO/Fe3O4@Ru-TiO2。由图1中可以看到,图1(a)为未使用氧化石墨烯,磁性核Fe3O4表面周围负载有Ru-TiO2层;当使用不同质量的氧化石墨烯进行还原负载合成的Fe3O4@Ru-TiO2时,如图1(a)~图1(f),Fe3O4@Ru-TiO2成功的负载在rGO上,提高氧化石墨烯的用量比例,其表面负载的Fe3O4@Ru-TiO2纳米颗粒随之减少,分散性增强,这将能促进催化剂尽可能的暴露出更多的活性位点,同时也能增加对有机污染的吸附,这都将有利于提高复合催化剂的光催化活性。
如图2所示,GFRT0~GFRT5的XRD谱图曲线分别为图2(a)~图2(f)。图2中分别出现Fe3O4和锐钛型TiO2的特征峰。2θ°分别为30.2°、35.5°、43.0°、57.1°和62.6°处的特征峰分别对应于面心立方晶型Fe3O4的(220)、(311)、(400)、(511)和(440)晶面;2θ°分别为25.34°、37.87°、48.05°和53.99°的特征峰分别对应于锐钛型TiO2的(101)、(004)、(200)、(105)、(211)以及(204)的晶面,但与标准卡(JCPDS card no.21-1272)对比,2θ°数值发生了微小的变化,这表明Ru掺杂进入TiO2晶格中,但对TiO2的晶型没有明显的改变。但从图2中未发现有关Ru的特征峰,这可能是由于Ru的掺杂量非常小,Ru均匀掺杂在TiO2的晶格中,且没有在TiO2表面形成Ru的其它化合物等。同时也未发现rGO的特征峰,可能是由于Fe3O4@Ru-TiO2的峰强度较大,掩蔽了rGO的特征峰。
实施例2光催化剂催化性能评估
光源采用300W氙灯(北京泊菲莱公司,PLS-SXE300+/UV),配有可见光(λ>420nm)滤波片,量取150mL的5×10-5M的MB染料溶液,称取实施例1中制备的光催化剂50mg在染料溶液中超声分散,分散液避光30min静置,使催化剂和染料之间达到吸附-脱附平衡,然后进行机械搅拌,并开灯对染液进行光催化降解,每隔20min取2mL的染液检测UV-vis光谱,降解80min。
由图3可知,催化剂样品GFRT0~GFRT5均能对MB有较好的光催化降解活性,当石墨烯负载量的增加时,催化剂对染料MB的光催化降解性能明显加强。其中,没有负载石墨烯的GFRT0催化剂即为Fe3O4@Ru-TiO2复合材料,光催化降解80min后,MB降解率仅达到44.4%;而经过负载石墨烯后的GFRT1~GFRT3催化剂光降解80min,对MB的降解率有了较大幅度的提高,分别达到48.6%、64.9%和84.5%;进一步增加rGO的负载量,光催化降解20min后,制备的GFRT4以及GFRT5对MB的降解率已经分别能达到78.6%以及86.7%;当降解80min后MB降解率分别已经达到97.4%和97.6%,可以看出rGO的负载量由15%增加到20%时,MB的降解率略微提高。当rGO的负载量为15%时已具有较佳的光催化降解MB性能。值得注意的是,染料溶液与催化剂的避光30min吸附-脱附平衡过程中,负载有rGO的催化剂对MB均有吸附作用,当rGO的负载量较少(0%、1%、5%)时,催化剂对MB的吸附作用并不十分明显,通过吸附最大使染料的浓度下降了15.5%;随着rGO的负载量提高到10%,催化剂对MB的吸附作用随之增强,达到29.3%;进一步增加rGO的负载量到15%和20%时,吸附作用明显增加,分别达到51.7%和71.8%。由此可见,rGO的负载量对催化剂的光催化活性的提高有很大的影响。主要原因可能是锐钛型TiO2掺杂Ru后降低了其带隙能,提高催化剂光吸收能力,其次,rGO的具有的大比表面积和表面具有大量的功能性活性基团或者通过π-π共轭键强烈吸附染料分子,并且催化剂负载rGO后的能起到有效抑制电子空穴的复合,拓宽光吸收范围,增强光降解催化活性。
图4为可见光降解MB的一级动力学拟合关系图,由图4中线性拟合的结果可以得出,复合材料样品GFRT0~GFRT5的k值分别为7.51×10-3、8.71×10-3、1.43×10-2、2.57×10-2、4.93×10-2和5.28×10-2min-1。由此可见,随着对磁性复合材料GFRT组成中的rGO负载量的提高,降解反应速率常数k也随之提高,相比而言,当rGO负载量为15%时,合成的磁性复合材料光催化剂已到达较佳光催化降解性能。
通过对比研究,实施例1中以15mg GO制备的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂对亚甲基蓝具有较佳的降解活性和动力学常数,分别为97.4%和4.93×10-2min-1
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)向钛酸四丁酯溶液中加入RuCl3·3H2O乙醇溶液,记为溶液A;
步骤2)将Fe3O4磁性纳米微球、十二烷基磺酸钠、丙酮和氨水混合,超声分散10min确保十二烷基磺酸钠能全部溶解在溶液中,记为溶液B;
步骤3)搅拌步骤2)制得的溶液B,室温下将步骤1)制得的溶液A滴加到溶液B中,待溶液A滴加完毕,继续搅拌,然后对混合液中的灰黑色固体进行磁分离和洗涤,真空干燥,得到产物C;
步骤4)将步骤3)制得的产物C进行煅烧处理,制得Ru掺杂TiO2的磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合材料;
步骤5)将步骤4)制得的磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合材料在稀硝酸溶液中超声5min后,再用去离子水将复合材料洗涤至中性,最后用乙醇洗涤,分离的固体备用;
步骤6)将经步骤5)处理的复合材料与少层片状氧化石墨烯在乙醇/乙二醇的混合溶剂中通过溶剂热法进行负载复合,制得所述rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1)所述钛酸四丁酯溶液为钛酸四丁酯的乙醇溶液,体积浓度为2%,添加量为40mL;所述RuCl3·3H2O乙醇溶液的质量浓度为1g/L,添加量为0.734mL。
3.根据权利要求1所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)所述Fe3O4磁性纳米微球的添加量为100mg;所述十二烷基磺酸钠的添加量为0.2g;所述氨水的添加量为2mL;所述丙酮的添加量为150mL。
4.根据权利要求1所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3)所述继续搅拌的时间为3h;所述真空干燥的温度为60℃,时间为24h。
5.根据权利要求1所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤4)所述煅烧处理为:在氮气保护下500℃煅烧3h。
6.根据权利要求1所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤5)所述磁性Fe3O4@Ru-TiO2复合材料的添加量为100mg;所述稀硝酸的浓度为0.1M,添加量为30mL。
7.根据权利要求1所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤6)所述少层片状氧化石墨烯的添加量为0~20mg;所述乙醇/乙二醇的混合溶剂中乙醇和乙二醇的体积比为1:1,所述混合溶剂的添加量为60mL。
8.根据权利要求1所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤6)所述溶剂热法的反应条件如下:反应温度为180℃,反应时间为10h,所得产物于60℃真空干燥24h。
9.一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂,其特征在于,由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
10.权利要求9所述的一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂在降解亚甲基蓝中的应用。
CN202110784268.9A 2021-07-12 2021-07-12 一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用 Pending CN113578343A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110784268.9A CN113578343A (zh) 2021-07-12 2021-07-12 一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110784268.9A CN113578343A (zh) 2021-07-12 2021-07-12 一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113578343A true CN113578343A (zh) 2021-11-02

Family

ID=78246825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110784268.9A Pending CN113578343A (zh) 2021-07-12 2021-07-12 一种rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性光催化剂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113578343A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102755885A (zh) * 2012-07-23 2012-10-31 武汉理工大学 TiO2-rGO复合光催化剂的水热制备方法
CN102872848A (zh) * 2012-10-17 2013-01-16 东南大学 吸附增强型石墨烯二氧化钛纳米复合物光催化剂的制备方法
CN104874398A (zh) * 2015-05-26 2015-09-02 上海大学 一种可回收循环利用的二氧化钛(p25)/石墨烯/四氧化三铁三元光催化材料的制备方法
CN106076337A (zh) * 2016-07-14 2016-11-09 中国科学院生态环境研究中心 一种复合光催化材料及其制备方法
CN112774671A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 辽宁大学 一种钌掺杂超薄TiO2纳米片光催化剂及其制备方法和在降解废水中有机染料中的应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102755885A (zh) * 2012-07-23 2012-10-31 武汉理工大学 TiO2-rGO复合光催化剂的水热制备方法
CN102872848A (zh) * 2012-10-17 2013-01-16 东南大学 吸附增强型石墨烯二氧化钛纳米复合物光催化剂的制备方法
CN104874398A (zh) * 2015-05-26 2015-09-02 上海大学 一种可回收循环利用的二氧化钛(p25)/石墨烯/四氧化三铁三元光催化材料的制备方法
CN106076337A (zh) * 2016-07-14 2016-11-09 中国科学院生态环境研究中心 一种复合光催化材料及其制备方法
CN112774671A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 辽宁大学 一种钌掺杂超薄TiO2纳米片光催化剂及其制备方法和在降解废水中有机染料中的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LINGLI CHENG ET AL.: ""Ternary P25–graphene–Fe3O4 nanocomposite as a magnetically recyclable hybrid for photodegradation of dyes"", 《MATERIALS RESEARCH BULLETIN》 *
QI ZHANG ET AL.: ""Magnetic Fe3O4@Ru-doped TiO2 nanocomposite as a recyclable photocatalyst for advanced photodegradation of methylene blue in simulated sunlight"", 《CHEMICAL PHYSICS LETTERS》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liang et al. Highly dispersed bismuth oxide quantum dots/graphite carbon nitride nanosheets heterojunctions for visible light photocatalytic redox degradation of environmental pollutants
Chen et al. A facile synthesis for uniform tablet-like TiO2/C derived from Materials of Institut Lavoisier-125 (Ti)(MIL-125 (Ti)) and their enhanced visible light-driven photodegradation of tetracycline
Vaiano et al. UV and visible-light driven photocatalytic removal of caffeine using ZnO modified with different noble metals (Pt, Ag and Au)
Zhang et al. Constructing of Z-scheme 3D g-C3N4-ZnO@ graphene aerogel heterojunctions for high-efficient adsorption and photodegradation of organic pollutants
Zhang et al. α-Fe2O3 nanoclusters confined into UiO-66 for efficient visible-light photodegradation performance
Kumar et al. Acceleration of photo-reduction and oxidation capabilities of Bi4O5I2/SPION@ calcium alginate by metallic Ag: Wide spectral removal of nitrate and azithromycin
de Moraes et al. Effect of Nb/C ratio in the morphological, structural, optical and photocatalytic properties of novel and inexpensive Nb2O5/carbon xerogel composites
Deng et al. Improved performance of photosynthetic H2O2 and photodegradation by K-, P-, O-, and S-co-doped g-C3N4 with enhanced charge transfer ability under visible light
Zhang et al. ZIF-8-coated CdS popcorn-like photocatalyst with enhanced visible-light-driven photocatalytic activity for degradation of toluene
Bi et al. Nano-zirconia supported by graphitic carbon nitride for enhanced visible light photocatalytic activity
Yu et al. Preparation of BiPO4-polyaniline hybrid and its enhanced photocatalytic performance
Li et al. Visible light active TiO2–ZnO composite films by cerium and fluorine codoping for photocatalytic decontamination
Senthilraja et al. Photocatalytic detoxification of Acid Red 18 by modified ZnO catalyst under sunlight irradiation
CN106268908A (zh) 一种去除有机污染物的石墨相C3N4掺杂TiO2负载膨胀珍珠岩的漂浮型环境修复材料及其制备方法
CN111992255B (zh) 用于去除水中双酚A的片状g-C3N4/ZIF-8/AgBr复合材料及其制备方法
Cui et al. Efficient photodegradation of phenol assisted by persulfate under visible light irradiation via a nitrogen-doped titanium-carbon composite
Hu et al. Facile synthesis of Z-scheme Bi2O3/Bi2WO6 composite for highly effective visible-light-driven photocatalytic degradation of nitrobenzene
CN111330615A (zh) 一种纳米氯氧化铋/氮化碳复合材料及其制备方法和应用
CN113617366A (zh) 一种用于降解废水有机污染物的材料
Xia et al. Visible light assisted heterojunction composite of AgI and CDs doped ZIF-8 metal-organic framework for photocatalytic degradation of organic dye
Yaghoubi-berijani et al. The study of photocatalytic degradation mechanism under visible light irradiation on BiOBr/Ag nanocomposite
Wei et al. A stable and efficient La-doped MIL-53 (Al)/ZnO photocatalyst for sulfamethazine degradation
Zhao et al. Preparation, characterization and photocatalytic performance of Nd3+-doped titania nanoparticles with mesostructure
CN106807413A (zh) 一种具有等离子体表面共振效应的Ag@AgBr/CaTiO3光催化剂及其制备方法
Cui et al. Synthesis of a Z-scheme ternary photocatalyst (Ta3N5/Ag3PO4/AgBr) for the enhanced photocatalytic degradation of tetracycline under visible light

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211102