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专利号: 2020115559269
申请人: 哈尔滨工业大学(深圳)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三元磁性复合纳米材料在可见光催化降解双酚A的应用,其特征在于,所述三元磁性复合纳米材料为层状的C3N4‑Cg/ZnO/CNFe,所述层状的C3N4‑Cg/ZnO/CNFe由片状C3N4‑Cg、片状的ZnO和负载在ZnO与C3N4‑Cg之间的CNFe组成;

其中,所述C3N4‑Cg包括g‑C3N4和g‑C3N4边缘处的石墨烯;

所述CNFe为包覆铁的碳纳米管;

其中,所述C3N4‑Cg、所述CNFe与所述ZnO的质量比为1:(0.05~0.3):(0.2~1);

所述三元磁性复合纳米材料的制备方法包括以下步骤:步骤1,将碳氮源分两步煅烧,制备C3N4‑Cg;

步骤2,将锌源煅烧,制备ZnO;

步骤3,将碳氮源与铁源混合后煅烧,制备CNFe;

步骤4,采用超声浸渍法将C3N4‑Cg、ZnO和CNFe进行复合,制备三元磁性复合纳米材料。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤1中,制备所述C3N4‑Cg的具体过程为:步骤1‑1,将碳氮源在500℃~600℃下煅烧3h~5h,制得g‑C3N4;

步骤1‑2,将制得g‑C3N4置于氮气中,在600℃~700℃下煅烧为3h~5h,制得C3N4‑Cg;

其中,所述步骤1‑1中,煅烧时的升温速率为2℃/min 10℃/min;

~

所述步骤1‑2中,煅烧时的升温速率为5℃/min 15℃/min。

~

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤2中,所述锌源包括:乙酸锌、硝酸锌、氢氧化锌以及硫酸锌中的一种或多种;

所述煅烧是以2℃/min 10℃/min升温至200℃ 500℃煅烧2h 4h。

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4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤3中,制备所述CNFe的具体过程为:步骤3‑1,将碳氮源与铁盐溶于溶剂中,超声搅拌后烘干,得混合物A;

步骤3‑2,将混合物A置于氮气下煅烧,得产物B;

步骤3‑3,将产物B先进行酸洗,后经水洗,再经离心洗涤获得沉淀,烘干制得CNFe。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,在所述步骤3‑1中,所述碳氮源与所述铁盐的质量比为1:(1 1.5);

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所述铁盐包括:硫酸铁、氯化铁和硝酸铁中的一种或多种;

所述超声的时间为1h 2h;

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所述搅拌是在400rpm 1200rpm磁力搅拌10h 20h;

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在所述步骤3‑2中,所述煅烧是以2℃/min 10℃/min升温至700℃ 900℃煅烧1h 2h;

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在所述步骤3‑3中,所述离心洗涤是以8000rpm 10000rpm的转速,洗涤6 10次;

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所述烘干是在40℃ 80℃烘干10h 20h。

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6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,在所述步骤1中,所述碳氮源包括碳氮比为(1 3):(3 1)的含氮有机物,所述含氮有机物包括:单氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺和尿素中的~ ~一种或多种;

在所述步骤3中,所述碳氮源包括碳氮比为(1 3):(3 1)的含氮有机物,所述含氮有机~ ~物包括:单氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺和尿素中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤4中,制备所述三元磁性复合纳米材料的具体方法为:将步骤1制得的C3N4‑Cg、步骤2制得的ZnO及步骤3制得的CNFe加入到分散剂中超声分散均匀;再经搅拌,离心洗涤得沉淀,烘干制得所述三元磁性复合纳米材料;

其中,所述C3N4‑Cg、所述ZnO和所述CNFe的质量比为1:(0.2~1):(0.05~0.3);

所述分散剂包括醇类,所述醇类包括:甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种;

所述超声分散的时间为1h 4h;

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所述搅拌是在400rpm 1200rpm条件下磁力搅拌1h 3h;

~ ~

所述离心洗涤是以8000rpm 10000rpm的转速洗涤6 10次;

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所述烘干是在40℃ 80℃烘干5h 10h。

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8.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述三元磁性复合纳米材料激活过硫酸盐降解水体中的双酚A。