[发明专利]一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述纳米复合材料为Fe₃O₄/β-NaYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺/g-C₃N₄，所述Fe₃O₄/β-NaYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺/g-C₃N₄的形貌是变异的正十二面体，其边长为200~300nm；

所述纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将g-C₃N₄、油酸、乙醇混合搅拌均匀，接着加入氢氧化钠水溶液并搅拌均匀得到混合溶液；

（2）在上述混合溶液中加入六水合硫酸亚铁铵并搅拌均匀；

（3）在上述混合溶液中逐滴加入稀土氯化物溶液，搅拌20-40min，然后逐滴加入NH₄F水溶液并搅拌50-70min得到前驱体，最后将所述前驱体移入密封的带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，水热反应后冷却至室温，磁铁分离产品，沉淀物洗涤后干燥、研磨，得到磁性多功能光催化剂纳米复合材料Fe₃O₄/β-NaYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺/g-C₃N₄。

2.根据权利要求1所述的一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述稀土氯化物中的稀土元素为Y³⁺、Yb³⁺和Tm³⁺，稀土氯化物溶液中Y³⁺:Yb³⁺:Tm³⁺的摩尔比为(0.994-x):x: 0.006，其中x = 0~0.2。

3.根据权利要求2所述的一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述氢氧化钠和g-C₃N₄的质量比为 1:1~ 5:1；

步骤（2）中，所述六水合硫酸亚铁铵和g-C₃N₄的质量比为5:1~ 5:4；

步骤（3）中，所述NH₄F与g-C₃N₄的用量比为20mmol:1g ~ 80mmol:1g；

步骤（3）中，所述NH₄F与稀土氯化物的摩尔比为4:1~16:1。

4.根据权利要求1所述的一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述水热反应温度为120-220℃，水热反应时间0-10h。

5.根据权利要求1所述的一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述洗涤是采用1:1的超纯水和无水乙醇混合液洗涤。

6.根据权利要求1所述的一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述干燥是在45-55℃下真空干燥18-24h。

7.根据权利要求1所述的一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述g-C₃N₄由以下方法制备而成：将尿素放入有盖的干锅中，再将干锅放入马弗炉中煅烧，得到g-C₃N₄。

8.根据权利要求7所述的一种磁性多功能光催化剂纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述煅烧过程控制升温速率为2~4℃ /min，升温至450~550℃ ，煅烧时间1~4h。

9.根据权利要求1-8任一制备方法得到的磁性多功能光催化剂纳米复合材料。