[发明专利]新型银负载磁性石墨烯基TiO2纳米管的制备方法及应用

权利要求书

1.一种新型银负载磁性石墨烯基TiO₂纳米管复合材料的制备方法，其特征是：在于该方 法具有以下工艺步骤：

（1）磁性氧化石墨烯的制备

氧化石墨烯、无水三氯化铁和氯化亚铁的质量比为：5:5:3~2:2:1(比例最大扩大4~8 倍)，之后混合加入适量超纯水，在N₂保护下，在90℃下加热的同时机械搅拌，滴加氨水至 pH=8.0~10.0继续加热搅拌0.5~1小时，之后停止加热，冷却至室温，用磁铁吸引分离，并用 乙醇洗涤两次后置于真空干燥箱中干燥；

（2）二氧化钛纳米管的制备

P25二氧化钛粉末(0.3~1g)和60mLNaOH(6~10mol/L)溶液经超声波分散0.5~1h、避 光搅拌10~12h充分混合均匀后移至带聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，密封，置于 鼓风干燥箱内，加热到120~150℃(最高不能高于150℃)，恒温保持36~48h，自然冷却至 室温，用离心机分离，样品先用超纯水洗至中性，再用0.01~0.1mol/L的HCl溶液反复清洗 至pH值接近于HCl溶液的pH值，最后用超纯水反复清洗，直至洗出的水溶液pH值接近中性， 样品经离心后，在50~80℃下鼓风干燥8~12h，即制得钛酸盐纳米管，在400~450℃(最高 不能高于450℃)温度下煅烧，煅烧后就是TiO₂纳米管；

（3）银负载TiO₂纳米管的制备

TiO₂纳米管，加入到AgNO₃水溶液中(Ag/Ti物质的量的比为0.1%~2%)，超声10~30min，分 散均匀，继续搅拌8~12h，离心分离，所得样品用去离子水洗涤3次，100°C烘干，得到Ag负 载的TiO₂纳米管，所得固体粉末在马弗炉中450~500°C焙烧1~2h，即可得到银负载TiO₂纳 米管；

（4）银负载磁性石墨烯基TiO₂纳米管复合材料的制备

磁性氧化石墨烯和银负载TiO₂纳米管质量比为1:5~3:7，加入去离子水，超声分散0.5~1 h，充分搅拌后，转移到水热反应釜中，100~120℃的条件下进行水热反应1~3h，待冷却到 室温时，取出反应物液，离心，去离子水充分洗涤得到固体沉淀，在恒温50℃下烘干即可得 到银负载磁性石墨烯基TiO₂纳米管复合材料。

2.根据权利要求1所述的新型银负载磁性石墨烯基TiO₂纳米管复合材料制备方法，其特 征是：银负载在TiO₂纳米管上。

3.根据权利要求1所述的新型银负载磁性石墨烯基TiO₂纳米管复合材料的催化降解方 法，其特征是采用光催化反应箱光照，之后用紫外分光光度计测定，其具体方法的步骤如 下：

（1）待测液前处理：准确称取0.0050g塑化剂(邻苯二甲酸二辛酯)，溶解于250mL容量 瓶中(该溶液中邻苯二甲酸二辛酯质量浓度为20.00mg/L)并摇匀，量取50.00mL于100mL 烧杯中，然后调节pH在4.0左右，准确称取0.0150g银负载磁性石墨烯基TiO₂纳米管复合材 料，转入前述的烧杯中，均匀摇晃形成均匀待测溶液，

（2）光催化降解：将盛有50.00mL待测液的烧杯放置在光催化反应箱中，先暗室搅拌20 min，移取上清液，再用紫外光照射(电流大小为15.0A)，每隔五分钟取上清液一次(取样4 mL)，直至待测液取完为止，之后在紫外分光光度计中以蒸馏水为参比溶液，在200-800nm 波长范围内分别测定降解前和降解后溶液的吸光度值A，并计算降解率：

计算降解效率参照以下公式：η=100%

式中，A₀和A_s分别为降解前和t时刻降解后的塑化剂(邻苯二甲酸二辛酯)溶液的吸光度 值；η为特定条件下的降解率。