硫化钼复合物的制备方法及其在检测水中六价铬的应用_2

文档序号:9505118阅读:来源:国知局
玻碳电极与铂金丝及饱和甘汞电极组成三电极体系。
[0041]二、例 2:
1、室温下,称取六水合氯化铁及四水合氯化亚铁溶于去离子水中,在氮气中搅拌20分钟,得到溶液1 ;通入氮气的速率为100?200毫升/分。
[0042]2、保持溶液1中两种溶质的物质的量之比为1/4。
[0043]3、继续通入氮气,水浴加热溶液1至60°C并保持10分钟;通入氮气的速率为100?200晕升/分。
[0044]4、在氮气保护下,缓慢加入浓度为1.5mol/L的氨水至溶液1中至pH在7.5 ;通入氮气的速率为100?200毫升/分。
[0045]5、接着将上述混合液在60 °C下老化30分钟。
[0046]6、反应后磁力分离,得到四氧化三铁,并用去离子水清洗所得的四氧化三铁8次至溶液的pH在7.0范围内。
[0047]7、将分离得到的四氧化三铁转移至烘箱中,在60 °C下烘干10小时候研磨成粒径为20~30纳米的四氧化三铁粉末。
[0048]8、称取步骤7得到的四氧化三铁粉末溶于去离子水中并搅拌均匀;
9、分别称取0.15 g 二水合硫酸钼、0.3 g硫脲溶于去离子水中并搅拌均匀。
[0049]10.将步骤8所得混合液缓慢加入步骤9所得溶液中,边加入边搅拌使四氧化三铁粉末均匀分散且使二水合硫酸钼和硫脲完全溶解.11、将步骤10的混合物转移至高压反应釜中,在200°C下反应.12、对步骤11的反应产物进行离心分离去除水分后,先用乙醇清洗去除未反应的硫脲等有机物,再用去离子水清洗去除未反应的无机离子,直至溶液的pH值接近7.0,将清洗后的反应产物置于烘箱中在70°C下烘干得到四氧化三铁颗粒负载的硫化钼复合物成品,其形貌如图2所示。
[0050]由图2可见:四氧化三铁球形颗粒与二维硫化钼成功复合,复合物直径为20~30纳米,与图1中得到的形貌结果一致。
[0051]13、将去离子水与乙醇以5:1的体积比混合成总体积为0.8?1.5毫升的混合液。
[0052]称取3 mg四氧化三铁硫化钼复合物及60 μ L全氟磺酸加入到去离子水与乙醇的混合液中,超声混匀。
[0053]14、将适量步骤13所得的均匀混合液滴涂在清洁的玻碳电极表面,室温下干燥。
[0054]15、将步骤14得到的玻碳电极与铂金丝及饱和甘汞电极组成三电极体系。
[0055]三、制成的铁磁性四氧化三铁颗粒负载的硫化钼复合物在检测水中六价铬的应用:
1、将例1制成的三电极体系分别置于不含(空白)及含有1 mmol ?dm \2 mmol ?dm 3M铬酸根的0.1 mol -dm 3硝酸溶液中,以循环伏安法确定四氧化三铁硫化钼复合物对重铬酸根的催化性能,其循环伏安图如图3所示。循环伏安法的电位范围为-0.5-1.5V。
[0056]图3为四氧化三铁硫化钼复合物修饰玻碳电极在不含(空白)及含有1 mmol -dm 3、
2mmol.dm 3重络酸根的0.1 mol.dm 3硝酸溶液中循环伏安图。恒电位法的电位范围为0-0.3V。
[0057]从图3可以看出:当该复合物修饰玻碳电极从硝酸溶液移入到含有重铬酸钠的溶液后,在0.15 V附近出现了一个还原峰,且随着重铬酸根浓度的增加该峰的电流增加。这个结果表明:重铬酸根在四氧化三铁硫化钼复合物修饰玻碳电极发生了还原反应,转变为了毒性较低的三价铬离子。
[0058]结合具体实施例进一步说明本发明中铁磁性四氧化三铁颗粒负载的硫化钼复合物电极检测水体重铬酸根的方法。
[0059]2、将例1制成的三电极体系置于0.1 mol *dm 3硝酸溶液中,滴加入不同浓度重铬酸钠溶液,以恒电位法分别测得不同浓度的重铬酸钠溶液对应的响应电流值,并制得重铬酸根浓度与响应电流的线性关系图,见图4。
[0060]从图4中可以看出:四氧化三铁颗粒负载的硫化钼复合物修饰玻碳电极对50Mmol.dm3的重铬酸根都能产生响应。
[0061]图5是对图4的重铬酸浓度与响应电流做的图。从图5中可以看出:在0.5?328Wnol.dm3的范围内都保持良好的线性关系。因此,当待测的水体中六价铬离子的浓度值为0.5?328 Mmol *dm 3时,可采用以上方式方便、快捷地测出具体的水体中六价铬离子的浓度值。
[0062]3、试验:先配制分别含有六价络离子0.5Mmol.dm \20Mmol.dm \200Mmol.dm \300Mmol.dm 3四种不同的水体。
[0063]将例1制成的三电极体系置于0.1 mol.dm 3硝酸溶液中,分别滴加以上四种不同水体,并以恒电位法测得待测液体对应的响应电流值,分别为5.466μΑ、6.122μΑ、8.629μΑ和 10.73?μΑ0
[0064]再以各响应电流值,从图5的重铬酸根浓度与响应电流的线性关系图取得待测水体中的六价络离子的浓度值,分别为0.5Mmol.dm 3、20Mmol.dm 3、200Mmol.dm 3、300Mmol.dm 30
【主权项】
1.一种铁磁性四氧化三铁纳米颗粒负载硫化钼复合物的制备方法,其特征在于包括如下步骤: .1)在氮气气氛中,将六水合氯化铁及四水合氯化亚铁溶于去离子水中,将混合体系升温至55?70°C并保持5?10分钟后,以氨水调整混合体系的pH至7.5?8.5 ; .2)将步骤1)所得混合液在环境温度为55?70°C的条件下老化; .3)将老化后的混合体系进行磁力分离,取固相用去离子水洗涤,得到四氧化三铁; .4)将四氧化三铁置于烘箱中烘干后研磨取得四氧化三铁粉末; .5)搅拌条件下,将四氧化三铁粉末溶于去离子水中; .6)搅拌条件下,将二水合硫酸钼和硫脲溶于去离子水中; .7)将步骤5)和步骤6)所得的混合液搅拌混合后,在180?220°C环境温度下进行反应; .8)取反应产物离心分离去除水分后,先后用乙醇和去离子水洗涤,直至溶液的pH值至.7.0,将清洗后的反应产物置于烘箱中在70?80°C下烘干得到铁磁性四氧化三铁颗粒负载的硫化钼复合物。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤1)中六水合氯化铁和四水合氯化亚铁的投料质量比为1: 3?4。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤1)氨水浓度为1.0?2.0mol/L04.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤2)中老化时间为20?40分钟。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤4)中烘箱的温度为60?80℃。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤6)中二水合硫酸钼与硫脲的混合质量比为0.05?0.2: 1。7.如权利要求1所述方法制备的铁磁性四氧化三铁纳米颗粒负载硫化钼复合物在检测水中六价铬的应用,其特征在于包括以下步骤: .1)超声条件下将所述复合物和全氟磺酸分散于由去离子水和乙醇组成的混合液中,形成均匀混合液;再将均匀混合液滴涂在清洁的玻碳电极表面,经干燥后与铂金丝、饱和甘汞电极组成三电极体系; .2)将所述三电极体系置于含有不同浓度重铬酸根的至少三种硝酸溶液中,以循环伏安法确定四氧化三铁硫化钼复合物对重铬酸根的催化性能; .3)将所述三电极体系置于浓度恒定的硝酸溶液中,滴加入不同浓度的至少三种重铬酸钠溶液,以恒电位法分别测得不同浓度的重铬酸钠溶液对应的响应电流值,并制得重铬酸根浓度与响应电流的线性关系图; .4)将所述三电极体系置于与步骤3)中的浓度相同的硝酸溶液中,滴加入待测水体,以恒电位法测得待测液体对应的响应电流值;再采用步骤3)的重铬酸根浓度与响应电流的线性关系图,取得待测水体中的六价铬离子的浓度值。8.根据权利要求7所述应用,其特征在于所述步骤2)中循环伏安法的电位范围为-0.2 ?1.5V。9.根据权利要求7或8所述应用,其特征在于所述步骤3)中恒电位法的电位范围为.0 ?0.3V。
【专利摘要】硫化钼复合物的制备方法及其在检测水中六价铬的应用,属于水环境的检测技术领域,在氮气气氛中,将六水合氯化铁及四水合氯化亚铁溶于去离子水并升温保持5~10分钟后,以氨水调整混合体系的pH至7.5~8.5,然后老化、磁力分离,取固相用去离子水洗涤、烘干、研磨取得四氧化三铁粉末;再将含有四氧化三铁粉末的去离子水与二水合硫酸钼和硫脲溶混合反应;取反应产物用乙醇和去离子水洗涤后烘干,得铁磁性四氧化三铁颗粒负载的硫化钼复合物。检测方法成本较低,简单、可靠、灵敏度高,对于六价铬离子浓度为0.5~328?μmol·dm-3范围的都能准确检出具体含量。
【IPC分类】G01N27/30, G01N27/48
【公开号】CN105259243
【申请号】CN201510773124
【发明人】张娅, 王宏归, 季俊杰, 陈鹏, 温芳芳, 姜雅
【申请人】扬州大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月13日
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