[发明专利]一种阳极氧化-共沉淀制备磁性四氧化三铁的方法

说明书

本发明公开一种阳极氧化‑共沉淀制备磁性四氧化三铁的方法，属于磁性材料制备领域，包括步骤，1)在烧杯中加入自来水，将220V 24W的水质电解器的电极置于自来水中，持续电解50‑70s，停止电解后开始搅拌，至电解液冷却至室温，重复上述电解操作6‑10次；2)电解完成后，将电解液进行超声处理，过滤得产品，烘干、研磨，得Fe₃O₄粉末。本发明以铁棒和自来水为原料，基于铁阳极的阳极氧化制备磁性Fe₃O₄，还可以根据材料性质需要调控反应条件，获得尺寸、磁性、结晶性和不同形貌的磁性材料，以满足作为壳核材料的“核”的需要。

技术领域

本发明涉及一种阳极氧化-共沉淀制备磁性四氧化三铁的方法，属于磁性材料制备领域。

背景技术

目前，常见的利用光催化技术处理污水的操作方法有：一、将光催化剂粉末直接分散至污水中，进行光催化处理污水，但存在光催化剂不易分离、难以回收，还可能带来二次污染等弊端；二、将光催化剂制成膜状，负载在玻璃或硅胶等透明载体上，该法的缺陷在于光催化剂与污水接触面积较小，从而导致污水处理效果不理想。

纳米磁性材料具有巨大的比表面积和良好的分离回收特性，将其作为光催化剂的载体，可望利用其磁性来解决悬浆型光催化反应体系中，纳米粉末光催化剂难以分离回收的难题。

纳米Fe₃O₄是一种重要的铁氧体材料，在核磁共振造影成像、微波吸收、催化剂、药物控制释放、高密度磁性记录材料以及磁热疗等领域应用广泛，且可用于制备纳米磁性核壳复合磁性光催化剂，不仅具有纳米粉末光催化剂优良的光催化活性，又可通过外加磁场实现对其便捷地分离回收。

目前常见纳米Fe₃O₄的方法有化学法和微乳液法。其中化学法包括共沉淀法、水热/溶剂热法、金属有机前驱体热解法等，反应设备简单、条件温和、工艺流程短，但影响微粒粒径、结晶度和产品纯度的因素较多，易生成非磁性的α-Fe₂O₃或α-Fe₂O₃、Fe₃O₄的混合物，并且出现不均匀的团聚现象；微乳液法可以很好地控制尺寸分布和形貌，但产率低、溶剂用量大且结晶度低。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种阳极氧化-共沉淀制备磁性四氧化三铁的方法，可满足作为壳核材料的“核”的需要。

为了实现上述目的，本发明采用的一种阳极氧化-共沉淀制备磁性四氧化三铁的方法，具体包括以下步骤，

1)在烧杯中加入自来水，将220V 24W的水质电解器的电极置于自来水中，持续电解50-70s，停止电解后开始搅拌，至电解液冷却至室温，重复上述电解操作6-10次；

2)电解完成后，将电解液进行超声处理，过滤得产品，烘干、研磨，得Fe₃O₄粉末。

作为改进，所述步骤1)中水质电解器的铁电极，先用精磨砂纸打磨，再用去离子水和无水乙醇依次清洗，干燥备用。

作为改进，所述步骤1)中水质电解器的规格为5mm×70mm的铁电极和铝电极，电极长度的70％垂直插入溶液中。

作为改进，所述步骤2)的超声处理具体为，将反应液置于超声仪中超声处理，控制80℃下超声30min。

作为进一步改进，该方法具体包括以下步骤，

1)在烧杯中加入500mL的自来水，将220V 24W的水质电解器的电极置于自来水中，持续电解60s，停止电解后搅拌，至电解液冷却至室温，重复上述操作8次；