[发明专利]一种Fe3

说明书

本发明公开了一种Fe₃O₄@Cu₂O‑Au复合纳米材料，纳米Cu₂O包覆纳米Fe₃O₄形成Fe₃O₄@Cu₂O复合纳米材料，纳米Au负载在Fe₃O₄@Cu₂O复合纳米材料上。本发明还公开了上述Fe₃O₄@Cu₂O‑Au复合纳米材料的制备方法和应用。本发明所述Fe₃O₄@Cu₂O复合纳米材料的光催化活性可控，本发明通过简单的一步热分解方法制备Fe₃O₄@Cu₂O复合纳米材料，其颗粒尺寸约为280nm，分散性好，在常温下表现出良好的超顺磁性，使用普通磁铁即可分离；并通过自组装方法，通过调控氯金酸的加入比例可控制备Fe₃O₄@Cu₂O‑Au纳米光催化剂的技术。

技术领域

本发明涉及纳米功能材料技术领域，尤其涉及一种Fe₃O₄@Cu₂O-Au复合纳米材料及其制备方法、应用。

背景技术

近几年来社会经济不断发展，污水的大量排放严重地污染了河流、湖泊和海洋，造成了严重的污染，对生态环境的影响巨大。因此，污水治理成为了环境保护的首要任务。光催化降解技术是一种新兴的环境友好型绿色水处理技术，已被证实在降解环境污染物方面效果显著。Cu₂O是具有2.0-2.2eV带隙的p型半导体，这使其成为在可见光照射下光催化降解有机污染物方面有前途的材料。然而，微米/纳米级的悬浮Cu₂O粉末光催化剂难以从反应体系中分离和收集，这可能增加实际应用的成本并再次污染处理后的水。从可重复使用性的角度来看，将光催化剂与光催化系统分离是很重要的，而且避免半导体纳米颗粒的不利生物学影响也很重要。

目前，研究者们致力于开发各种方法来合成各种类型的可磁分离的光催化剂。近来，已经合成了各种类型的可磁分离的光催化剂，但是这些复合光催化剂中的磁性组份与半导体光催化剂组份之间的相互结合力较弱，而且在构建磁性复合光催化剂需要经过两步法或者多步法，制备工艺繁琐且成本较高。而采用一步法合成磁性复合光催化剂仍然是一个巨大的挑战。

此外，纯半导体光催化剂存在光生载流子复合率高的问题，导致光催化反应效率低。将贵金属(如Au等)沉积到半导体表面构建复合光催化材料是提高光催化剂的催化活性的一种办法。但是，Au纳米颗粒和Cu₂O纳米颗粒的可控复合方法是一个亟待解决的难题。因此，开发一种组分可控的高效可回收型复合光催化剂和经济、绿色的制备方法，仍然是一个巨大的挑战。

发明内容