[发明专利]一种羟基氧化铁纳米棒-金纳米颗粒杂化结构光催化降解有机污染物的方法

摘要

本发明公开了种羟基氧化铁纳米棒-金纳米颗粒杂化结构光催化降解有机污染物的方法，通过氢氧化铵和柠檬酸分步共同还原氯金酸的条件下，在羟基氧化铁纳米棒的CTAB溶液中沉积了金纳米颗粒尺寸为1-3nm的金纳米颗粒，金纳米颗粒均匀分散在羟基氧化铁纳米棒表面，金纳米颗粒在羟基氧化铁纳米棒的覆盖率为30-60%，并将该杂化结构用于有机污染物的光催化降解，相比于单一的羟基氧化铁纳米棒，羟基氧化铁纳米棒-金纳米颗粒杂化结构的光催化效率提高了100%。

主权项

一种羟基氧化铁纳米棒‑金纳米颗粒杂化结构光催化降解有机污染物的方法，其特征在于：a、羟基氧化铁纳米棒‑金纳米颗粒杂化结构的制备：步骤1）：制备氯金酸，取1g氯金酸固体溶于100ml水中，配制均一透明的溶液A，在该制备过程中，所有容器均先使用王水清洗，再使用去离子水冲洗两次，以下步骤均同；步骤2)：配制氢氧化铵NH4OH溶液，使用alfa公司所生产的质量浓度为38%的氢氧化铵，稀释10倍，配制得到溶液B；步骤3）：在室温缓慢搅拌条件下，向50‑100ml的A溶液中缓慢加入10‑50mlB溶液，得到均一透明的溶液C；步骤4）：使用水合氧化铁(Fe5HO8·4H2O)纳米粒子为前驱化合物，以CTAB作为表面活性剂，在反应温度为90℃、反应液的pH值为6、老化时间为120小时的条件下，经水解反应制备了棒状羟基氧化铁α‑FeOOH纳米溶液D，其长度为50‑100nm；步骤5）：取羟基氧化铁纳米溶液浓度为0.001M的溶液D和溶液C混合，然后进行加热，将温度升至60‑100℃，并加入1‑3ml柠檬酸钠溶液，搅拌0.5‑2小时，随后冷却至室温，得到淡黄色溶液E；步骤6）：将淡黄色溶液E进行离心分离，去离子水和乙醇洗涤，即可获得稳定的水溶性的羟基氧化铁纳米棒‑金纳米颗粒杂化结构，金纳米颗粒的尺寸为1‑3nm；金纳米颗粒均匀分散在羟基氧化铁纳米棒表面，金纳米颗粒在羟基氧化铁纳米棒的覆盖率为30‑60%；b、光催化有机污染物取500ml浓度为50mg/L的有机污染物，再加入5‑100mg羟基氧化铁纳米棒‑金纳米颗粒杂化结构，在避光的条件下搅拌混合30min，使其混合均匀，光催化的光源为采用500W碘钨灯，用直径为3cm的滤光片滤去波长＜420nm的光，保证该光催化在可见光区激光条件下进行，当采用波长大于420nm的可见光进行照射时，间隔一定反应时间后，离心取上层清液5ml，测定其吸光度，计算有机污染物的去除率。