一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器及其制备方法与流程

文档序号:11905427阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器,其特征在于,所述的光催化纳米反应器由纳米级指环型Fe3O4、碳层以及可选择性识别甲磺酸达诺沙星的印迹ZnO层复合而成;所述碳层包覆在纳米级指环型Fe3O4的外表面,所述可选择性识别甲磺酸达诺沙星的印迹ZnO层包覆在碳层的外表面;将0.02g该印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器用于100mL 20mg/L的甲磺酸达诺沙星溶液的模拟太阳光光催化降解,在2h内降解率达到了80.37%。

2.一种权利要求1所述的印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,按照下述步骤进行:

步骤1:磁性指环型Fe3O4的制备:

向反应釜中加入蒸馏水,再向其中加入磷酸氢二钠、氯化铁和硫酸钠,超声搅拌至完全溶解,将反应釜放入烘箱中进行恒温热反应,反应后取出反应釜并冷却至室温,洗涤产物后再将其放入真空烘箱中,烘干后再转移至管式炉中,在H2与惰性气体的混合气体氛围下,煅烧完毕后既得到磁性指环型Fe3O4,备用;

步骤2:磁性碳材料的制备:

将硝酸加入到反应釜中,再向其中加入磁性指环型Fe3O4,超声搅拌后,再加入葡萄糖溶液并将反应釜放入烘箱中进行恒温热反应,反应后取出反应釜并冷却至室温,洗涤产物后再将产物放入真空烘箱中,烘干后既得到磁性碳材料,备用;

步骤3:印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备:

配制溶液A:将甲磺酸达诺沙星、醋酸锌、磁性碳材料和无水乙醇加入到三口烧瓶中,剧烈搅拌至沸腾,待用;

配制溶液B:将氢氧化锂和无水乙醇加入到烧杯中并超声搅拌至完全溶解,待用;

将配制的溶液B逐滴加入到配制的溶液A中,得到混合液C,进行恒温反应后,取出产物并洗涤,再将产物放入真空烘箱中,烘干后产物记为未洗脱的ZnO磁性复合材料;然后向未洗脱的ZnO磁性复合材料中加入蒸馏水,并将其转移至光催化反应器中,通入空气,在恒温条件下,磁力搅拌,用光照射后洗涤,再将反应产物放入真空烘箱中,烘干后既得到印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器。

3.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤1中,蒸馏水、磷酸氢二钠、氯化铁和硫酸钠的用量比为70mL:0.00325g:0.216g:0.004g。

4.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述反应釜在烘箱中恒温热反应的温度为473K,反应时间为48h;产物在管式炉中的温度为623K,煅烧时间为1h,升温速率为5K/min,所述H2与惰性气体的混合气体为10%氢气和90%氩气。

5.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤2中,硝酸、磁性指环型Fe3O4和葡萄糖溶液的用量比为10mL:0.1g:60mL,硝酸的浓度为0.1mol/L,葡萄糖溶液的浓度0.5mol/L;所述超声搅拌的时间为0.5h;反应釜在烘箱中恒温热反应的温度为453K,反应时间为6h。

6.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤3中,在配制溶液A时,甲磺酸达诺沙星、醋酸锌、磁性碳材料和无水乙醇的用量比为0.05g:0.33g:0.35g:50mL;所述剧烈搅拌的反应温度为353K。

7.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤3中,在配制溶液B时,氢氧化锂和无水乙醇的用量为0.03g:50mL。

8.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤3中,制备混合液C时,所使用的溶液A和溶液B的体积比为1:1。

9.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述的恒温反应的温度为353K,反应时间为5.5h;所述的向未洗脱的ZnO磁性复合材料中加入的蒸馏水与所述混合液C中的无水乙醇的体积比为2:1;光催化反应器的光为模拟太阳光,向光反应器中通入空气的流速为2mL/min,反应器中温度为303K,磁力搅拌转速为600rpm/min,光照射时间为2h。

10.根据权利要求2所述的一种印迹ZnO磁性复合光催化纳米反应器的制备方法,其特征在于,步骤1~3中,真空干燥的温度均为313K,烘干时间均为12h。

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