[发明专利]一种用于降解水体中六价铬离子的磁性纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于降解水体中六价铬离子的磁性纳米材料的制备方法，其特征在于：所述磁性纳米材料是以氧化石墨烯为基底，在所述氧化石墨烯上通过沉积法生长有α-二氧化锰纳米线，并引入有磁性四氧化三铁；且在所述α-二氧化锰纳米线表面通过氧化还原反应包覆有一层聚吡咯；所述磁性纳米材料的制备方法包括如下步骤：

步骤一、氧化石墨烯的制备

将1g石墨片和1g硝酸钠混合，加入48mL浓硫酸，再在冰水浴条件下缓慢加入6g高锰酸钾，控制温度不高于5℃，继续在冰水浴条件下反应4h；然后将反应体系转移至油浴锅中，35℃搅拌反应2h；

反应结束时，将40mL去离子水在半小时内缓慢加完，再将温度调节至95℃反应30min,随后加入100mL去离子水和8mL质量浓度为30％的H₂O₂，以去除未反应的高锰酸钾，所得产物经离心、洗涤、真空干燥，获得固体氧化石墨烯；

步骤二、氧化石墨烯和α-二氧化锰纳米线的复合

将0.75g高锰酸钾、0.1g氧化石墨烯、1.3g过硫酸钾加入到15mL去离子水中，超声40min，然后转移至50mL反应釜中，140℃反应24h，所得产物依次用去离子水和无水乙醇抽滤洗涤，最后真空干燥，获得α-二氧化锰纳米线和氧化石墨烯的复合材料GO/MnO₂；

步骤三、磁性四氧化三铁的制备及引入

将5mL 1,6-己二胺、2g无水乙酸钠和1g FeCl₃·6H₂O，加入到30mL乙二醇溶液中，50℃搅拌至混合液透明；随后将混合液转移至50mL反应釜，200℃反应6h，所得产物经离心洗涤、真空干燥，获得磁性四氧化三铁；

将150mg步骤二所获得的GO/MnO₂加入到125mL去离子水中，超声30min，然后缓慢加入30mg四氧化三铁，控制温度在30℃反应3h，所得产物经抽滤洗涤、真空干燥，获得引入有磁性四氧化三铁的复合材料GO/MnO₂/Fe₃O₄；

步骤四、聚吡咯的复合

取150mg GO/MnO₂/Fe₃O₄，加入到60mL 0.1M的硫酸溶液中，超声30min，然后放入冰水浴条件下搅拌，获得反应液1；取40mL 0.1M的硫酸溶液，加入100μL吡咯单体溶液，获得反应液2；

将反应液2快速加入到反应液1中，冰水浴条件下搅拌3h，所得产物经抽滤洗涤、真空干燥，即获得目标产物用于降解水体中六价铬离子的磁性纳米材料GO/MnO₂/Fe₃O₄/PPy。