[发明专利]一种铁铝尖晶石复合材料、铁铝尖晶石复合材料修饰玻碳电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁铝尖晶石复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将硝酸铁溶液和硝酸铝溶液混合，得到第一混合液，然后将所述第一混合液在60～80℃条件下搅拌，得到铁铝氧化物干凝胶，再将所述铁铝氧化物干凝胶研磨成粉末之后进行煅烧，制得铁铝尖晶石；

(2)用氧化石墨烯水溶液将硝酸铝和尿素混合均匀，得到第二混合液，然后将所述第二混合液在150～200℃条件下保温9～12h之后，再经过离心处理去除液体，制得水合氧化铝-还原氧化石墨烯复合材料；和

(3)用乙醇将步骤(1)制得的铁铝尖晶石与步骤(2)制得的水合氧化铝-还原氧化石墨烯复合材料混合均匀，得到第三混合液，然后将所述第三混合液在60～100℃条件下干燥10～16h，制得铁铝尖晶石复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法在进行步骤(3)之前，还包括将步骤(1)制得的铁铝尖晶石依次进行湿法球磨和干燥的步骤：所述湿法球磨的时间为18～30h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法在进行步骤(3)之前，还包括将步骤(2)制得的水合氧化铝-还原氧化石墨烯复合材料依次进行洗涤和干燥的步骤。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中煅烧的温度为600～900℃，煅烧的时间为1～3h；

步骤(1)中所述硝酸铁溶液为硝酸铁水溶液，硝酸铝溶液为硝酸铝水溶液；

步骤(1)中所述硝酸铁溶液中含有的硝酸铁与所述硝酸铝溶液中含有的硝酸铝的质量比为1：(0.5～2)；

步骤(2)中所述氧化石墨烯水溶液中含有的氧化石墨烯、硝酸铝和尿素用量的质量比为1：(50～80)：(30～40)；

步骤(2)中氧化石墨烯水溶液的浓度为0.3～0.8mg/mL；

步骤(3)中所述铁铝尖晶石与水合氧化铝-还原氧化石墨烯复合材料用量的质量比为1：(0.3～3)。

5.由权利要求1至4任一项所述的制备方法制得的铁铝尖晶石复合材料。

6.一种铁铝尖晶石复合材料修饰玻碳电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(a)用二甲基甲酰胺将权利要求1至4任一项所述的制备方法制得的铁铝尖晶石复合材料配制成含有铁铝尖晶石复合材料的溶液；和

(b)将步骤(a)配制的含有铁铝尖晶石复合材料的溶液滴加至玻碳电极的表面，然后烘干，制得铁铝尖晶石复合材料修饰玻碳电极。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

步骤(a)配制的含有铁铝尖晶石复合材料的溶液的浓度为0.4～0.8mg/mL。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述玻碳电极为预处理过的玻碳电极，所述玻碳电极的预处理步骤为：

将玻碳电极依次采用粒径为0.2～0.4μm和粒径为40～60nm的三氧化二铝粉进行抛光处理，然后依次在乙醇和水中进行超声处理，最后在氮气气氛下烘干，得到预处理过的玻碳电极。

9.由权利要求6至8任一项所述的制备方法制得的铁铝尖晶石复合材料修饰玻碳电极。

10.一种铁铝尖晶石复合材料修饰玻碳电极在检测溶液中重金属离子中的应用，其特征在于：采用权利要求6至8任一项所述的制备方法制得的铁铝尖晶石复合材料修饰玻碳电极作为工作电极，采用阳极溶出伏安法检测溶液中的重金属离子。