[发明专利]一种可磁分离光催化纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可磁分离光催化纳米材料，其特征在于，包括磁性核层、包覆于所述磁性核层表面的第一光催化壳层、包覆于所述第一光催化壳层表面的第二光催化壳层，其中，所述磁性核层为CoFe₂O₄，所述第一光催化壳层为TiO₂，所述第二光催化壳层为CeO₂、Bi₂MoO₆、Bi₂WO₆中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的可磁分离光催化纳米材料，其特征在于，所述磁性核层为CoFe₂O₄纳米带，所述第一催化壳层为与所述CoFe₂O₄纳米带同轴的TiO₂纳米带，所述第二催化壳层为与所述CoFe₂O₄纳米带、TiO₂纳米带同轴的光催化纳米带。

3.根据权利要求2所述的可磁分离光催化纳米材料，其特征在于，所述纳米材料的厚度为100-200nm，宽度为2-6μm；所述CoFe₂O₄纳米带与所述TiO₂纳米带的质量比为1:1-5，所述TiO₂纳米带与所述光催化纳米带的质量比为1:1-4。

4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的可磁分离光催化纳米材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过静电纺丝方法制备磁性核层@第一光催化壳层同轴纳米带；

S2、通过水热法在磁性核层@第一光催化壳层同轴纳米带上生长第二光催化壳层同轴纳米带，得到磁性核层@第一光催化壳层@第二光催化壳层同轴纳米带；

S3、焙烧步骤S2得到的同轴纳米带，得到所述可磁分离光催化纳米材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1所述的通过静电纺丝方法制备磁性核层、第一光催化壳层同轴纳米带，包括：

S11、将Co(NO₃)₂和Fe(NO₃)₃按比例配制为核层纺丝溶液；

S12、将钛酸四丁酯制备为第一壳层纺丝溶液；

S13、将核层纺丝溶液与所述第一壳层纺丝溶液进行静电纺丝，制得磁性核层@第一光催化壳层同轴纳米带。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2通过水热法制备磁性核层@第一光催化壳层@第二催化壳层同轴纳米带，包括：

S21、制备第二催化壳层原液；

S22、将所述第二催化壳层原液与所述磁性核层@第一光催化壳层同轴纳米带水热反应，制得磁性核层@第一光催化壳层@第二催化壳层同轴纳米带。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S21为：

将Ce(NO₃)₃溶解于去离子水中后，与NaOH共同反应，得到第二催化壳层原液；

或者，所述步骤S21为：

将Na₂WO₄和Bi(NO₃)₃共同溶解于去离子水，得到第二催化壳层原液；

或者，所述步骤S21为：

将Na₂MoO₄和Bi(NO₃)₃共同溶解于去离子水，得到第二催化壳层原液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述焙烧的过程中，焙烧温度为500℃，焙烧时间为3h。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S22中，所述水热反应过程中的反应温度为180℃，反应时间为8-12h。