[发明专利]一种可见光催化剂Fe3

说明书

本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种可见光催化剂Fe₃O₄@PDA@Ag复合微球的制备方法，包括：步骤一，将六水合三氯化铁和乙酸钠分别溶解到等量的乙二醇中，后将两种溶液混合搅拌均匀，加入10‑30wt％聚丙烯酸溶液继续搅拌6‑12h，置于反应釜中，180～210℃并保持反应4～12h，得到黑色产物四氧化三铁；步骤二，将四氧化三铁分散到聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，后加入盐酸多巴胺的水溶液，水浴，充分超声分散，形成混合溶液b；步骤三，将氨水滴加到上述混合溶液b中，继续超声反应2‑5小时，得到Fe₃O₄@PDA复合微球；步骤四，将上述制备的Fe₃O₄@PDA复合微球加入到氨水和硝酸银配成银氨溶液，放入摇床中震荡8‑16小时，磁分离，后处理，即得Fe₃O₄@PDA@Ag复合微球。降解降解甲基橙效果显著，可重复使用。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种可见光催化剂 Fe₃O₄@PDA@Ag复合微球的制备方法。

背景技术

近年来，随着科学技术和工业技术的迅速发展，人们的生活水平有了极大的提高。但是，飞速发展的经济和工业带来的环境污染和资源短缺等问题也日益严重。光催化技术是近年来迅速发展的一种治理环境污染的有效手段。国际纯粹与应用化学联合会是这么定义光催化的：在紫外、可见或者红外光照射作用下，通过光催化剂吸收光并参与反应物的化学变化来引起化学反应速率或者引起化学反应的改变。光催化技术的实质是利用太阳能进行化学催化反应，是一种低成本，高效率的绿色科技。目前，由于TiO₂具有无毒、氧化能力强、廉价等优点是主要应用于治理环境的光催化材料。然而，由于TiO₂的带隙较宽(约3.2eV)，仅能吸收波长小于380nm的紫外光，而在太阳光中，紫外光只占太阳光的 4％左右，可见光却占到45％左右，TiO₂本身的性质限制了其作为光催化剂的实际应用。除此之外，考虑到光催化材料存在难以回收、造成资源浪费等缺点，因此，探索高效的、具有可见光响应、能够回收利用的光催化剂是目前光催化领域研究的重点。

自然界中有一些复杂的材料，既有光催化活性，本身又具有超顺磁性，如有些钙钛矿和尖晶石等，但是由于自然资源的产量有限，且性能不够稳定。为了使材料具有磁性，研究者将光催化活性材料负载到有磁性的载体上，因而该复合材料既能保持光催化剂的催化活性，又可以使得材料再外加磁场作用下快速磁分离，有效提高了纳米光催化材料的重复使用率，节约了成本。超顺磁的四氧化三铁材料很好的满足了这一要求。贵金属由于具有很强的可见等离子体共振效应，能够增强光催化剂的可见吸收，其中以Ag+拥有d10的电子结构，全满或者全空的电子结构比较有利于提升光催化活性，因此基于贵金属Ag的微纳米材料成为光催化降解有机污染物研究的重要材料。将磁性材料四氧化三铁和光催化剂进行有效复合，使得材料既能光催化性能，又具有快速固液分离和重复利用的优势，避免对环境造成二次污染。

而四氧化三铁材料具有很高的表面能，往往容易团聚使颗粒的尺寸增大，影响自身的磁性质。同时由于表面效应的影响，在空气中容易氧化，导致其磁性降低，因此，探索一种高效的、具有可见光响应、能够回收利用的光催化剂是目前光催化领域研究的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种可见光催化剂Fe₃O₄@PDA@Ag复合微球的制备方法。需要说明的是，本发明中，PDA为聚多巴胺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种可见光催化剂 Fe₃O₄@PDA@Ag复合微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：