[发明专利]新型废水处理剂—ZnFe2O4/TiO2复合物的制备和应用

权利要求书

1.一组新型的废水处理剂——空心锌铁氧体/二氧化钛(ZnFe₂O₄/TiO₂)复合物，其特征在于其是由光催化性能优良的TiO₂和兼具光催化和磁性的空心ZnFe₂O₄按一定的工艺复合而成；该复合物对染料废水和含油废水具有良好的降解效果，且分离和回收方便，重复使用效果好。 

2.根据权利要求1所述的ZnFe₂O₄/TiO₂复合物，其特征在于空心ZnFe₂O₄的制备步骤如下： 

(1)按物质的量比2:1称取一定量的铁盐和锌盐，溶于一定体积的乙醇-水溶液(醇、水体积比为n)，强力搅拌至溶液透明； 

(2)向上述溶液中加入一定量的尿素和自制的碳微球，超声数分钟；恒温回流数十小时，冷至室温；然后，向上述混合溶液中缓慢滴加0.1mol/LNaOH溶液调节pH至适宜值，搅拌2～3时，陈化数小时；离心分离，用蒸馏水、乙醇交替洗涤数次至洗出液pH值呈中性，60℃真空干燥至恒重，得到棕黑色固体；高温煅烧棕黑色固体数小时，即得空心ZnFe₂O₄粉末。 

3.根据权利要求2所述空心ZnFe₂O₄的制备步骤，其特征是：步骤(1)中铁盐的量2～6mmol、锌盐1～3mmol，乙醇-蒸馏水的体积30～150mL、其体积比n＝1:1～9:1。 

4.根据权利要求2所述空心ZnFe₂O₄的制备方法，其特征是：步骤(2)中铁盐和锌盐均为硝酸盐、硫酸盐或氯化物等中的任一种；尿素的用量0.3～1.0g、碳微球0.1～0.4g，超声5～10分钟，回流温度和时间分别为60～80oC和10～30h，NaOH调节溶液pH值至8～10，陈化时间2～5h；煅烧温度为500～700℃，烧结时间为2～4h。 

5.根据权利要求1所述的ZnFe₂O₄/TiO₂复合物，其特征在于复合物的制备步骤如下： 

(1)将一定量的空心ZnFe₂O₄分散到由十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、环己烷和戊醇组成的微乳液体系中，然后转至250mL三颈烧瓶中，再加入若干蒸馏水，超声数分钟，用2mol/L盐酸调节溶液pH值至一定值，搅拌均匀得混合溶液A； 

(2)按TiO₂与ZnFe₂O₄的质量比q称取一定质量的Ti(OBu)₄，溶于一定体 积的醇水溶液(醇、水体积比与权利5中相同)中得溶液B； 

(3)将溶液B缓慢滴加至混合溶液A中，搅拌数小时，通过磁铁分离、乙醇洗涤得固相产物，60℃真空干燥至恒重；高温烧结固相物数小时，即得TiO₂质量分数(ω_TiO2)不同的ZnFe₂O₄/TiO₂复合物。 

6.根据权利要求5所述的ZnFe₂O₄/TiO₂复合物的制备步骤，其特征是：步骤(1)中空心ZnFe₂O₄的量为1～4mmol，微乳液体系中CTAB0.5～2.0g、环己烷5～20mL、戊醇0.5～2.0mL，蒸馏水1～5mL，超声时间5～20min，硝酸调节溶液pH值至4～6。 

7.根据权利要求5所述的ZnFe₂O₄/TiO₂复合物的制备步骤，其特征是：步骤(2)中TiO₂与ZnFe₂O₄的质量比q为1:10、1:5、1:3、1:2和1:1，乙醇的体积20～50mL。