降解剛果紅的核殼型偽模板印跡磁納米催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種降解剛果紅的核殼型偽模板印跡磁納米催化劑的制備方法，所述的方法包括以下步驟：Fe3O4納米粒子的制備，F(xiàn)e3O4@SiO2磁性納米粒子的制備，F(xiàn)e3O4@SiO2@TiO2核殼型納米粒子的制備和Fe3O4@SiO2@TiO2@MIP核殼型印跡納米粒子的制備。本發(fā)明的印跡型催化劑對(duì)剛果紅有明顯的降解效果，且可以通過(guò)外部磁場(chǎng)輕易與溶液快速分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染染料的環(huán)保低成本降解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在無(wú)光照下其催化降解速率快，催化反應(yīng)的一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)為0.09615min-1。經(jīng)多次循環(huán)利用后催化能力無(wú)明顯變化，對(duì)印染污水中剛果紅催化降解具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】降解剛果紅的核殼型偽模板印跡磁納米催化劑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)化工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種降解剛果紅的核殼型偽模板印跡磁納米催化劑的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體光催化因可充分利用太陽(yáng)光或人工光源而成為最有前途的污染物降解技術(shù)之一。二氧化鈦具有穩(wěn)定、無(wú)害、廉價(jià)和高效等優(yōu)點(diǎn)，目前是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體光催化齊U。但由于T12主要在紫外光區(qū)才有催化活性，而紫外光在太陽(yáng)光中所占比例只有3-4%，因此T12光催化劑對(duì)太陽(yáng)光的利用率極低。為了提高T12在可見(jiàn)光區(qū)響應(yīng)效率，人們嘗試了貴金屬沉積、金屬和非金屬摻雜、表面染料敏化等多種技術(shù)，一定程度改善了 T12對(duì)可見(jiàn)光的敏感性。但這些T12催化劑選擇性均不佳，不利于復(fù)雜體系中微量污染物的降解，因此如何有效提高催化劑的選擇性亦是當(dāng)務(wù)之急。有人通過(guò)調(diào)節(jié)溶液PH值、在T12表面修飾特定分子或制備雙區(qū)域催化劑，試圖改善T12的催化選擇性，然而其選擇性或穩(wěn)定性均不能令人滿意。
[0003]近年來(lái)利用分子印跡技術(shù)改善T12的催化選擇性引起人們廣泛關(guān)注。分子印跡技術(shù)可制備出對(duì)模板分子具有高特異性識(shí)別能力的分子印跡聚合物(MIP)。經(jīng)MIP修飾的T12對(duì)目標(biāo)物具有高選擇吸附能力，因而可大大提高催化劑的選擇性。Tang和Zhu研究組在T12納米粒子表面制備了 2-硝基苯酚(或4-硝基苯酚)印跡的MIP膜，大大提高了催化劑對(duì)模板分子的光降解選擇性。他們還在T12納米粒子表面制備了摻雜Al3+的鄰苯二甲酸二乙酯印跡硅膠膜，其光降解模板分子的能力遠(yuǎn)強(qiáng)于其他催化劑，且穩(wěn)定性好。另外，他們還利用改進(jìn)液相沉積法在玻璃表面制備了印跡T12膜，用于水楊酸的有效光降解。然而這些催化劑都只對(duì)紫外光區(qū)有響應(yīng)。
[0004]Deng等人在T12納米粒子表面制備了導(dǎo)電型聚吡咯MIP膜。由于聚吡咯具有較好的導(dǎo)電性，可將T12的光敏感區(qū)移至可見(jiàn)光區(qū)，因此可用于甲基橙的可見(jiàn)光降解。Liu等人利用溶膠-凝膠技術(shù)在T12納米管表面涂上一層印跡T12膜，用于9-蒽甲酸的可見(jiàn)光高效降解。但這些催化劑在使用時(shí)不易與反應(yīng)溶液分離開(kāi)來(lái)，這也是目前納米光催化劑推廣應(yīng)用中急需解決的一個(gè)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明以甲基橙為偽模板制備了 Fe3O4OT12O導(dǎo)電型MIP核殼磁納米粒子，實(shí)現(xiàn)了無(wú)光照下對(duì)剛果紅的高選擇性催化降解，且可輕易通過(guò)外部磁場(chǎng)使得催化劑與溶液快速分離，可多次循環(huán)利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明以甲基橙為偽模板制備了 Fe304@Ti02(g導(dǎo)電型MIP核殼磁納米粒子，實(shí)現(xiàn)了無(wú)光照下對(duì)剛果紅的高選擇性催化降解，且可輕易通過(guò)外部磁場(chǎng)使得催化劑與溶液快速分離，可多次循環(huán)利用。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明的降解剛果紅的核殼型偽模板印跡磁納米催化劑的制備方法的具體步驟如下:
[0009]IFe3O4納米粒子的制備
[0010]1.1將超純水置于三頸燒瓶中，持續(xù)通氮?dú)?0min除氧；
[0011]1.2往超純水中加入無(wú)水FeCl3，無(wú)水FeCl3與超純水的重量體積比為4_7:160g/ml，機(jī)械攪拌下再加入FeCl2.4H20，無(wú)水FeCl3與FeCl2.4H20的重量比為4_7:2_4 ；
[0012]1.3水浴鍋升溫至80°C，保持溫度，逐滴滴加濃氨水，濃氨水加入量與超純水的體積比為1:8，滴加完畢后于80°C下反應(yīng)30min;
[0013]1.4反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)下靜置分離，納米粒子經(jīng)無(wú)水乙醇和超純水先后洗滌4次后，于干燥箱中烘干備用；
[0014]2Fe304iSi02磁性納米粒子的制備
[0015]2.1將步驟I制備的Fe3O4納米粒子置于無(wú)水乙醇和超純水混合液中，超聲處理15min, Fe3O4納米粒子與無(wú)水乙醇和超純水混合液的摩爾體積比為0.2-1:195g/ml ；
[0016]2.2超聲完畢后向溶液中加入四乙氧基硅烷和濃氨水，四乙氧基硅烷與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為0.5-1:195,濃氨水與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為3-8:195，水浴40°C下機(jī)械攪拌反應(yīng)24h ；
[0017]2.3反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)下靜置分離，納米粒子經(jīng)無(wú)水乙醇和超純水先后洗滌4次，60°C條件下過(guò)夜真空干燥；
[0018]3Fe304iS12OT12核殼型納米粒子的制備
[0019]3.1將步驟2制備的Fe3O4OS12分散于異丙醇中，F(xiàn)e3O4OS12與異丙醇的重量體積比為0.3-0.5:50g/ml，然后超聲分散15min ；
[0020]3.2再往分散液中加入超純水和異丙醇混合后，超純水與分散液的體積比為40-60:50，異丙醇與分散液的體積比為100-200:50，超聲處理30min，得到混合液；
[0021]3.3再往混合液中加入異丙氧基鈦，異丙氧基鈦與混合液的體積比為3-4:250，然后于25 °C下連續(xù)超聲處理3h ；
[0022]3.4反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)中靜置分離，納米粒子經(jīng)乙醇洗滌3次后，于60°C下真空干燥過(guò)夜；
[0023]3.5將干燥所得納米粒子研磨完全，轉(zhuǎn)移到小坩堝中，放入馬弗爐，于500°C條件下煅燒3h，得到有催化活性的Fe3O4OS12OT12核殼型納米粒子。
[0024]4Fe304@Si02@Ti02@MIP核殼型印跡納米粒子的制備
[0025]4.1取甲基橙和吡咯溶解于甲醇和純凈水的混合溶液中，甲基橙與甲醇和純凈水的混合溶液的重量體積比為0.03-0.05:10g/ml，吡咯與甲醇和純凈水的混合溶液的體積比為0.03-0.04:10，在黑暗條件下，通氮?dú)獬?0min，密封，作為預(yù)組裝溶液；
[0026]4.2將步驟3制備的Fe3O4OS12OT12納米粒子分散在HCl溶液中，F(xiàn)e3O4OS12OT12納米粒子與HCl溶液的重量體積比為0.5-0.7:100g/ml，超聲處理30min，通氮?dú)獬?0min，接著加入上述預(yù)組裝溶液，預(yù)組裝溶液與含有Fe3O4OS12OT12納米粒子的HCl溶液的體積比為8-12:100，然后于0°C下持續(xù)電動(dòng)攪拌，20分鐘之后，逐滴加入含F(xiàn)eCl3的HCl溶液，F(xiàn)eCl3與Fe3O4OS12OT12納米粒子的重量比為0.2-0.3:0.5-0.7，HCl溶液與預(yù)組裝溶液的體積比為1-3:10，然后于0°C在黑暗條件下反應(yīng)4h，期間用氮?dú)鈿馇虮Ｗo(hù)；
[0027]4.3于外加磁場(chǎng)下靜置分離，得到的納米粒子經(jīng)pH= I的HCL溶液洗滌兩次，每次持續(xù)3h，再用濃度為I %，pH = 8的氨水溶液洗滌3次，每次持續(xù)lh，再用蒸餾水洗滌除去殘留的氨水溶液，洗滌3次，將最后所得產(chǎn)物于70°C干燥過(guò)夜，得到Fe3O4OS12OT1#MIP印跡納米粒子催化劑，密封后置于干燥器中保存。
[0028]步驟1.2中，優(yōu)選無(wú)水FeCl3與超純水的重量體積比為5.6785:160g/ml，無(wú)水FeCl3 與 FeCl2.4H20 的重量比為 5.6785:3.4449。
[0029]步驟2.1中，無(wú)水乙醇和超純水混合液中，無(wú)水乙醇和超純水的體積比為155:40。
[0030]步驟2.1中，優(yōu)選Fe3O4納米粒子與無(wú)水乙醇和超純水混合液的摩爾體積比為0.5:195g/ml。
[0031]步驟2.2中，優(yōu)選四乙氧基硅烷與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為0.7:195,濃氨水與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為5:195。
[0032]步驟3.1中，優(yōu)選Fe3O4OS12與異丙醇的重量體積比為0.4016:50g/ml。
[0033]步驟3.2中，優(yōu)選超純水與分散液的體積比為50:50，異丙醇與分散液的體積比為150:50。
[0034]步驟3.3中，優(yōu)選異丙氧基鈦與混合液的體積比為3.698:250。
[0035]步驟4.1中，甲基橙與甲醇和純凈水的混合溶液的重量體積比優(yōu)選為0.0404:10g/ml，吡咯與甲醇和純凈水的混合溶液的體積比優(yōu)選為0.0346:10,甲醇和純凈水的混合溶液中，甲醇與純凈水的體積比為1:1。
[0036]步驟4.2中，F(xiàn)e3O4OS12OT12納米粒子與HCl溶液的重量體積比優(yōu)選為0.6012:100g/ml，HCl溶液的pH = 2，預(yù)組裝溶液與含有Fe3O4OS12OT12納米粒子的HCl溶液的體積比優(yōu)選為10:100, FeCl3與Fe3O4OS12OT12納米粒子的重量比優(yōu)選為0.27:
0.6012，HCl溶液與預(yù)組裝溶液的體積比優(yōu)選為2:10。
[0037]本發(fā)明的積極效果如下:
[0038]本發(fā)明成功的制備出以甲基橙為偽模板的印跡磁性催化劑，從而解決了以剛果紅為模板制備催化劑過(guò)程中模板分子極易降解，無(wú)法得到目標(biāo)催化劑的問(wèn)題。
[0039]本發(fā)明的印跡型催化劑對(duì)剛果紅有明顯的降解效果，且可以通過(guò)外部磁場(chǎng)輕易與溶液快速分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染染料的環(huán)保低成本降解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在無(wú)光照下其催化降解速率快，催化反應(yīng)的一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)為0.0geismin'經(jīng)多次循環(huán)利用后催化能力無(wú)明顯變化，對(duì)印染污水中剛果紅催化降解具有良好的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的Fe304@Si02(gTi0#MIP核殼型印跡納米粒子的熱失重分析圖。
[0041]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備的Fe304@Si02(gTi0#MIP核殼型印跡納米粒子降解剛果紅的吸光度比值-剛果紅降解時(shí)間的關(guān)系曲線圖。
[0042]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1制備的Fe304@Si02@Ti0#MIP核殼型印跡納米粒子對(duì)剛果紅催化降解動(dòng)力學(xué)曲線和一級(jí)反應(yīng)擬合曲線圖。
[0043]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1制備的Fe304@Si02@Ti0#MIP核殼型印跡納米粒子對(duì)甲基橙的吸附圖。

【具體實(shí)施方式】
[0044]下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0045]實(shí)施例1
[0046]Fe3O4納米粒子的制備
[0047](I)量取160mL超純水于250mL三頸燒瓶中，持續(xù)通氮?dú)?0min除氧；
[0048](2)加入 5.6785g 無(wú)水 FeCl3,機(jī)械攪拌下再加入 3.4449g FeCl2.4H20 ；
[0049](3)水浴鍋升溫至80°C，保持溫度，逐滴滴加20ml濃氨水，滴加完畢后于80°C下反應(yīng) 30min ；
[0050](4)反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)下靜置分離，納米粒子經(jīng)無(wú)水乙醇和超純水先后洗滌4次后，于干燥箱中烘干備用。
[0051]Fe3O4OS12磁性納米粒子的制備
[0052](I)上述Fe3O4納米粒子(0.5g)置于155mL無(wú)水乙醇和40mL超純水混合液中，超聲處理15min ；
[0053](2)超聲完畢后向溶液中加入0.7mL四乙氧基硅烷和5mL濃氨水，水浴40°C下機(jī)械攪拌反應(yīng)24h ；
[0054](3)反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)下靜置分離，納米粒子經(jīng)無(wú)水乙醇和超純水先后洗滌4次，60°C條件下過(guò)夜真空干燥。
[0055]Fe3O4OS12OT12核殼型納米粒子的制備
[0056](I)稱取0.4016g Fe3O4OS12分散于50mL異丙醇中，超聲處理15min。預(yù)分散；
[0057](2)分散液轉(zhuǎn)移至錐形燒瓶中，再加入50mL超純水和150mL異丙醇混合后,超聲處理 30min ；
[0058](3)再加入異丙氧基鈦3.698mL,于25°C下連續(xù)超聲處理3h ；
[0059](4)反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)中靜置分離，納米粒子經(jīng)乙醇洗滌3次后，于60°C下真空干燥過(guò)夜
[0060](5)將干燥所得納米粒子研磨完全，轉(zhuǎn)移到小坩堝中，放入馬弗爐，于500°C條件下煅燒3h(無(wú)定形二氧化鈦轉(zhuǎn)化為具有光催化活性二氧化鈦)，得到有催化活性的Fe3O4OS12OT12核殼型納米粒子。
[0061]Fe304@Si02@Ti02@MIP核殼型印跡納米粒子的制備
[0062](I)取0.0404g甲基橙和34.6 μ L吡咯溶解于1mL甲醇和純凈水的混合溶液中(1:1, ν/ν)，在黑暗條件下，通氮?dú)獬?0min，密封，作為預(yù)組裝溶液；
[0063](2)稱取 0.6012g Fe3O4OS12OT12 納米粒子分散在 10mL HCl 溶液(pH = 2)中，超聲處理30min,通氮?dú)獬?0min,接著加入上述預(yù)組裝溶液,于0°C下持續(xù)電動(dòng)攪拌,大約20分鐘之后，逐滴加入含0.2700g FeCl3的2ml HCl溶液(pH = 1，已除氧)，于(TC在黑暗條件下反應(yīng)4h，期間用氮?dú)鈿馇虮Ｗo(hù)；
[0064](3)于外加磁場(chǎng)下靜置分離，得到的納米粒子經(jīng)10mL HCL溶液(pH = I)洗滌兩次，每次持續(xù)3h，再用10mL氨水溶液(I %，pH = 8)洗滌3次，每次持續(xù)lh。再用蒸餾水洗滌除去殘留的氨水溶液，洗滌3次，將最后所得產(chǎn)物于70°C干燥過(guò)夜，得到Fe3O4OS12OT1#MIP印跡納米粒子，密封后置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?br> [0065]Fe304iSi02iTi02iNIP核殼型非印跡納米粒子的制備(作為對(duì)比)
[0066](I)取34.6 μ L吡咯溶解于1mL甲醇和純凈水的混合溶液中(1:1, ν/ν)，在黑暗條件下，通氮?dú)獬?0min，密封，作為預(yù)組裝溶液；
[0067](2)稱取 0.8928g Fe3O4OS12OT12 納米粒子分散在 10mL HCl 溶液(pH = 2)中，超聲處理30min,通氮?dú)獬?0min,接著加入上述預(yù)組裝溶液,于0°C下持續(xù)電動(dòng)攪拌,大約20分鐘之后，逐滴加入含0.2695g FeCl3的2ml HCl溶液(pH = 1，已除氧)，于0°C在黑暗條件下反應(yīng)4h，期間用氮?dú)鈿馇虮Ｗo(hù)；
[0068](3)于外加磁場(chǎng)下靜置分離，得到的納米粒子經(jīng)10mL HCL溶液(pH = I)洗滌兩次，每次持續(xù)3h，再用10mL氨水溶液(I %，pH = 8)洗滌3次，每次持續(xù)lh。再用蒸餾水洗滌除去殘留的氨水溶液，洗滌3次，將最后所得產(chǎn)物于70°C干燥過(guò)夜，得到Fe3O4OS12OT12ONIP印跡納米粒子，密封后置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?br> [0069]圖1是本發(fā)明制備的Fe304@Si02(gTi02@MIP核殼型印跡納米粒子的熱失重分析圖，從圖1可以看出在500°C左右，印跡材料有明顯失重(約4%)，說(shuō)明磁性粒子表面有印跡聚合物生成。
[0070]印跡材料對(duì)剛果紅的催化降解實(shí)驗(yàn)
[0071 ] 準(zhǔn)確稱取0.0250g的剛果紅顆粒，加入250mL水配置成100mg/L的剛果紅母液，暗處保存?zhèn)溆?；用剛果紅母液配制30mg/L的剛果紅溶液30ml。稱取30mg MIP-PPY/Τ?02納米復(fù)合粒子分散于上述剛果紅溶液中，在25 °C下黑暗中恒溫振蕩一定時(shí)間(5，10, 15，20, 25min)后，經(jīng)外部磁場(chǎng)和0.22um濾頭過(guò)濾分離，分離液經(jīng)分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，從而繪制出印跡和非印跡材料對(duì)剛果紅的降解曲線(吸光度比值-剛果紅降解時(shí)間的關(guān)系曲線)
[0072]以初始濃度為30mg/L剛果紅溶液為模擬污染物，對(duì)其光催化降解以考察其催化活性；吸光度比值-剛果紅降解時(shí)間的關(guān)系曲線如圖2所示，動(dòng)力學(xué)曲線和一級(jí)反應(yīng)擬合曲線如圖3所示，結(jié)果表明在無(wú)光照條件下，印跡材料對(duì)剛果紅有很好催化降解效果，明顯優(yōu)于非印跡材料。所制備的催化劑光催化降解剛果紅符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，且印跡材料的一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)為0.09615111^1,遠(yuǎn)大于一般文獻(xiàn)值(0.0154min^)。
[0073]印跡材料對(duì)甲基橙的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
[0074](I)用甲基橙忙備液分別配置 2mg/L, 4mg/L, 6mg/L, 8mg/L, lOmg/L, 15mg/L, 20mg/L的甲基橙溶液50ml，暗處保存?zhèn)溆谩?br> [0075](2)取20mg MIP-PPY/Ti02/ΝΙΡ-ΡΡΥ/Τ12復(fù)合納米粒子分別與上述4mL儲(chǔ)存液在室溫下避光恒溫振蕩5h后，經(jīng)外部磁場(chǎng)分離，分離后的澄清液通過(guò)分光光度法測(cè)得平衡液中甲基橙的濃度，從而計(jì)算出磁性粒子對(duì)甲基橙的吸附量，繪制印跡或非印跡材料對(duì)甲基橙的吸附曲線。
[0076]吸附曲線如圖4所示。結(jié)果表明，隨著濃度的增大，印跡和非印跡粒子對(duì)甲基橙的吸附量逐漸增大。相對(duì)而言，印跡粒子的吸附能力比非印跡粒子的吸附能力更大。結(jié)果與預(yù)期基本一致，說(shuō)明納米材料的印跡效果是明顯的。
[0077]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.降解剛果紅的核殼型偽模板印跡磁納米催化劑的制備方法，其特征在于:所述方法的具體步驟如下: IFe3O4納米粒子的制備 1.1將超純水置于三頸燒瓶中，持續(xù)通氮?dú)?0min除氧； 1.2往超純水中加入無(wú)水FeCl3，無(wú)水FeCl3與超純水的重量體積比為4_7:160g/ml，機(jī)械攪拌下再加入FeCl2.4H20，無(wú)水FeCl3與FeCl2.4H20的重量比為4_7:2_4 ； 1.3水浴鍋升溫至80°C,保持溫度,逐滴滴加濃氨水,濃氨水加入量與超純水的體積比為1:8，滴加完畢后于80°C下反應(yīng)30min ； 1.4反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)下靜置分離，納米粒子經(jīng)無(wú)水乙醇和超純水先后洗滌4次后，于干燥箱中烘干備用； 2Fe304iSi02磁性納米粒子的制備 2.1將步驟I制備的Fe3O4納米粒子置于無(wú)水乙醇和超純水混合液中，超聲處理15min，F(xiàn)e3O4納米粒子與無(wú)水乙醇和超純水混合液的摩爾體積比為0.2-1:195g/ml ； 2.2超聲完畢后向溶液中加入四乙氧基硅烷和濃氨水，四乙氧基硅烷與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為0.5-1:195,濃氨水與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為3-8:195，水浴40°C下機(jī)械攪拌反應(yīng)24h ； 2.3反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)下靜置分離，納米粒子經(jīng)無(wú)水乙醇和超純水先后洗滌4次，60°C條件下過(guò)夜真空干燥； 3Fe304iS12OT12核殼型納米粒子的制備 3.1將步驟2制備的Fe3O4OS12分散于異丙醇中，F(xiàn)e3O4OS12與異丙醇的重量體積比為0.3-0.5:50g/ml，然后超聲分散 15min ； 3.2再往分散液中加入超純水和異丙醇混合后，超純水與分散液的體積比為40-60:50，異丙醇與分散液的體積比為100-200:50，超聲處理30min，得到混合液； 3.3再往混合液中加入異丙氧基鈦，異丙氧基鈦與混合液的體積比為3-4:250，然后于25°C下連續(xù)超聲處理3h ； 3.4反應(yīng)液在外加磁場(chǎng)中靜置分離，納米粒子經(jīng)乙醇洗滌3次后，于60°C下真空干燥過(guò)夜； 3.5將干燥所得納米粒子研磨完全，轉(zhuǎn)移到小坩堝中，放入馬弗爐，于500°C條件下煅燒3h，得到有催化活性的Fe3O4OS12OT12核殼型納米粒子； 4Fe304@Si02@Ti02@MIP核殼型印跡納米粒子的制備 4.1取甲基橙和吡咯溶解于甲醇和純凈水的混合溶液中，甲基橙與甲醇和純凈水的混合溶液的重量體積比為0.03-0.05:10g/ml，吡咯與甲醇和純凈水的混合溶液的體積比為0.03-0.04:10，在黑暗條件下，通氮?dú)獬?0min，密封，作為預(yù)組裝溶液； 4.2將步驟3制備的Fe3O4OS12OT12納米粒子分散在HCl溶液中，F(xiàn)e3O4OS12OT12納米粒子與HCl溶液的重量體積比為0.5-0.7:100g/ml,超聲處理30min,通氮?dú)獬?0min,接著加入上述預(yù)組裝溶液，預(yù)組裝溶液與含有Fe3O4OS12OT12納米粒子的HCl溶液的體積比為8-12:100，然后于0°C下持續(xù)電動(dòng)攪拌，20分鐘之后，逐滴加入含F(xiàn)eCl3的HCl溶液，F(xiàn)eCl3與Fe3O4OS12OT12納米粒子的重量比為0.2-0.3:0.5-0.7，HCl溶液與預(yù)組裝溶液的體積比為1-3:10，然后于0°C在黑暗條件下反應(yīng)4h，期間用氮?dú)獗Ｗo(hù)； 4.3于外加磁場(chǎng)下靜置分離，得到的納米粒子經(jīng)pH = I的HCL溶液洗滌兩次，每次持續(xù)3h，再用濃度為1%，pH = 8的氨水溶液洗滌3次，每次持續(xù)lh，再用蒸餾水洗滌除去殘留的氨水溶液，洗滌3次，將最后所得產(chǎn)物于70°C干燥過(guò)夜，得到Fe304@Si02(gTi0#MIP印跡納米粒子催化劑，密封后置于干燥器中保存。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟1.2中，無(wú)水FeCl3與超純水的重量體積比為 5.6785:160g/ml，無(wú)水 FeCl3 與 FeCl2.4H20 的重量比為 5.6785:3.4449。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟2.1中，無(wú)水乙醇和超純水混合液中，無(wú)水乙醇和超純水的體積比為155:40。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟2.1中，F(xiàn)e3O4納米粒子與無(wú)水乙醇和超純水混合液的摩爾體積比為0.5:195g/ml。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟2.2中，四乙氧基硅烷與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為0.7:195,濃氨水與無(wú)水乙醇和超純水混合液的體積比為5:195。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟3.1中，F(xiàn)e3O4OS12與異丙醇的重量體積比為0.4016:50g/ml。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟3.2中，超純水與分散液的體積比為50:50，異丙醇與分散液的體積比為150:50。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟3.3中，異丙氧基鈦與混合液的體積比為 3.698:250。
9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟4.1中，甲基橙與甲醇和純凈水的混合溶液的重量體積比為0.0404:10g/ml，吡咯與甲醇和純凈水的混合溶液的體積比為0.0346:10,甲醇和純凈水的混合溶液中，甲醇與純凈水的體積比為1:1。
10.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟4.2中，F(xiàn)e3O4OS12OT12納米粒子與HCl溶液的重量體積比為0.6012:100g/ml,HCl溶液的pH = 2，預(yù)組裝溶液與含有Fe3O4OS12OT12納米粒子的HCl溶液的體積比為10:100，F(xiàn)eCl3與Fe3O4OS12OT12納米粒子的重量比為0.27:0.6012，HCl溶液與預(yù)組裝溶液的體積比為2:10。
【文檔編號(hào)】B01J31/38GK104128207SQ201410335610
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】何池洋, 余丹, 魏守臺(tái) 申請(qǐng)人:武漢紡織大學(xué)