封保存，即得到分散良好的超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -壳结构纳米颗粒光催化剂。
[0037]实施例6:
步骤(I):超顺磁性Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液的制备:向浓度为I X 10_4 mol/L的末端基团为羧基的第4代PAMAM树形分子水溶液中通入氮气并机械搅拌30分钟后，加入铁盐混合液，铁盐混合液中三氯化铁浓度为I mol/L，三氯化铁与二氯化铁的浓度比为2，铁盐混合液的加入量以Fe3+与PAMAM树形分子的物质的量比为10:1为标准，室温下通入氮气并搅拌4h，然后将水浴温度调至80°C，搅拌速度升至800转/分以上，滴加浓度为I X 10_3mol/L的氢氧化钠水溶液至pH为10，持续搅拌60 min,即得到超顺磁性Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液。
[0038]步骤(2):表面充分包覆了 PAMAM树形分子的Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液的制备:室温下，向步骤(I)制得的超顺磁性Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液中滴加浓度为I X 10_3 mol/L的末端基团为胺基的第5代PAMAM树形分子水溶液，其加入量为步骤(I)中所加树形分子的物质的量的10倍，同时滴加浓度为I X 10_3 mol/L的氢氧化钠水溶液，保持体系的PH为10，然后通入氮气并搅拌2小时以上，得到表面充分包覆了 PAMAM树形分子的Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液。
[0039]步骤(3):超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _壳结构纳米颗粒制备:将步骤(2)制得的表面充分包覆了 PAMAM树形分子的Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液升温至50°C，机械搅拌速度调至1000转/分，停止通入氮气，缓慢滴加浓度为I X 10_3 mol/L TiCl4无水乙醇溶液，同时滴加浓度为IX 10_3 mol/L的氢氧化钠水溶液，保持体系的pH为10，TiCl4的加入量以11(:14与Fe 3+的物质的量比为1:1为标准。滴加完毕后，在反应温度下持续搅拌6小时。然后，将反应液移至水热反应釜中，在电阻炉中加热到150°C，保温8h后，取出水热反应釜冷却到室温，即得到超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _壳结构纳米颗粒。
[0040]步骤(4):超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _壳结构纳米颗粒产物后处理:将步骤(3)所得产物进行磁性分离，将所得沉淀物用二次蒸馏水洗涤3次以上，将所得沉淀物分散到2倍体积的无水乙醇中，采用功率为50W的超声波清洗机超声振荡2分钟，同时以1000转/分的转速机械搅拌10分钟，充入高纯氮气30 min后，密封保存，即得到分散良好的超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -壳结构纳米颗粒光催化剂。
【主权项】
1.一种超顺磁性Fe 304-PAMAM-Ti0jS -壳结构纳米颗粒光催化剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:(1)超顺磁性Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液的制备步骤为:向浓度为I X 10_5?I X 10 _4 mo I/L的PAMAM树形分子水溶液中通入氮气并机械搅拌30~60分钟后，加入铁盐混合液，室温下通入氮气并搅拌4?8h，使铁离子与树形分子基团充分配位，然后将水浴温度调至70?90°C，搅拌速度升至800转/分以上，滴加浓度为I X 10_3?I X 10—1 mol/L的氢氧化钠水溶液至pH为10?12，持续搅拌30min?60 min，即得到超顺磁性Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液；(2)表面充分包覆PAMAM树形分子的Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液的制备步骤为:室温下，向所述步骤(I)制得的超顺磁性Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液中滴加浓度为I X 10_4?I X 10 _3 mol/L的PAMAM树形分子水溶液，同时滴加浓度为IX 1(Γ3?IX 10 mol/L的氢氧化钠水溶液，保持体系的pH为10?11，然后通入氮气并搅拌2小时以上，得到表面充分包覆了 PAMAM树形分子的Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液；(3)超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -壳结构纳米颗粒制备步骤为:将所述步骤(2)制得的表面充分包覆了 PAMAM树形分子的Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液升温至40?80°C，机械搅拌速度调至800?2000转/分，停止通入氮气，缓慢滴加浓度为I X 10_3?I X 10 ―1mol/L 11(:14无水乙醇溶液，同时滴加浓度为I X 10 _3?I X 10 ―1 mol/L的氢氧化钠水溶液，保持体系的pH为10?11，TiCl4滴加完毕后，在反应温度下持续搅拌4?6小时，然后，将反应液移至水热反应釜中，在电阻炉中加热到120?180 °C，保温8?12h后，取出水热反应釜冷却到室温，即得到超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _壳结构纳米颗粒；(4)超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -壳结构纳米颗粒产物后处理步骤为:将所述步骤(3)所得产物进行磁性分离，将所得沉淀物用二次蒸馏水洗涤3次以上，然后在超声振荡和机械搅拌作用下，将所得沉淀物分散到无水乙醇中，充入高纯氮气30 min后，密封保存，即得到分散良好的超顺磁性Fe3O4-PAMAM-T1^S _壳结构纳米颗粒光催化剂。2.如权利要求1所述超顺磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -壳结构纳米颗粒光催化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤(I)中的铁盐混合液为三氯化铁、二氯化铁或硫酸亚铁的混合溶液，其中三氯化铁浓度为0.01?I mol/L，三氯化铁与二氯化铁或硫酸亚铁的摩尔比为1.5?2，铁盐混合液的加入量以Fe3+与PAMAM树形分子的物质的量比为200:1?10:1为标准，PAMAM树形分子的末端基团为羟基、酯基或羧基，代数为4?6代。3.如权利要求1所述超顺磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -壳结构纳米颗粒光催化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中的PAMAM树形分子的末端基团为酯基或胺基，代数为5?7代，其加入量为所述步骤(I)中所加树形分子的物质的量的10?50倍。4.如权利要求1所述超顺磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -壳结构纳米颗粒光催化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中的TiCl4加入量为所述步骤(I)中铁盐混合液中三价铁的物质的量的I?5倍。5.如权利要求1所述超顺磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -壳结构纳米颗粒光催化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤(4)中机械搅拌转速为800?2000转/分，搅拌5?10分钟；超声振荡采用功率为50?300W的超声波清洗机，时间为I?5分钟，无水乙醇与沉淀物的体积比为2:1?5:1。
【专利摘要】本发明涉及一种在低温水溶液中，以聚酰胺-胺（PAMAM）树形分子为模板和隔离层，制备一种超顺磁性Fe3O4-PAMAM-TiO2核-壳结构纳米颗粒光催化剂的方法。其特征在于：首先以PAMAM树形分子为模板，采用共沉淀法制得超顺磁性Fe3O4-PAMAM纳米颗粒胶体溶液；再加入不同末端基团的PAMAM树形分子对Fe3O4-PAMAM纳米颗粒进行包覆，形成树形分子隔离层；最后滴加TiCl4无水乙醇溶液，经过常压反应和水热反应，得到具有完整的TiO2壳层的Fe3O4-PAMAM-TiO2核-壳结构纳米颗粒；经洗涤和再分散，得到超顺磁性Fe3O4-PAMAM-TiO2核-壳结构纳米颗粒光催化剂。
【IPC分类】B01J31/38
【公开号】CN104923309
【申请号】CN201510172923
【发明人】丛日敏, 于怀清, 杨思一
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月14日