一种基于异相成核法制备蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物的方法和应用

摘要

一种基于异相成核法制备蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物的方法和应用，它涉及一种制备核壳结构复合物的方法及应用。本发明的目的是要解决现有ZnO用于废水处理后，不易回收，处理废水成本高的问题。方法：一、制备Fe₃O₄纳米粒子；二、制备ZnO晶种；三、ZnO纳米棒晶体生长，得到蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物。本发明操作简单，容易控制，成本低，无毒，制备的蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物形貌均一，具有超顺磁性，产物提取方便，可重复性好，具有重要的显示意义。本发明可获得一种蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物。

主权项

一种基于异相成核法制备蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物的方法，其特征在于一种基于异相成核法制备蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物的方法是按以下步骤完成的：一、制备Fe₃O₄纳米粒子：将FeCl₃·6H₂O和无水乙酸钠溶于乙二醇中，再在搅拌速度为300r/min～400r/min下搅拌反应20min～40min，得到混合液A；将混合液A加入到聚四氟乙烯反应釜中，再在温度为200℃下反应6h～9h，再自然冷却至室温，得到反应物Ⅰ；使用无水乙醇对反应物Ⅰ清洗3次～5次，再在温度为60℃～70℃下真空干燥10h～12h，得到Fe₃O₄纳米粒子；步骤一中所述的FeCl₃·6H₂O的质量与乙二醇的体积比为(2g～3g):100mL；步骤一中所述的无水乙酸钠的质量与乙二醇的体积比为(7g～8g):100mL；二、制备ZnO晶种：将Fe₃O₄纳米粒子和无水乙酸钠加入到无水乙醇中，再在超声功率为60W～80W下超声分散20min～30min，再在温度为25℃～35℃和搅拌速度为300r/min～400r/min下搅拌20min～40min，再加入氢氧化钾乙醇溶液，再在温度为60℃～70℃和搅拌速度为300r/min～400/min下搅拌反应2h～3h，得到反应物Ⅱ；使用去离子水对反应物Ⅱ清洗3次～5次，得到表面带有ZnO晶种的Fe₃O₄纳米粒子；步骤二中所述的Fe₃O₄纳米粒子的质量与无水乙醇的体积比为(2mg～10mg):125mL；步骤二中所述的无水乙酸钠的质量与无水乙醇的体积比为(0.2g～1g):125mL；步骤二中所述的无水乙醇与氢氧化钾乙醇溶液的体积比为125:(60～70)；步骤二中所述的氢氧化钾乙醇溶液的制备方法为：氢氧化钾溶解到无水乙醇中，得到氢氧化钾乙醇溶液；所述的氢氧化钾乙醇溶液中氢氧化钾的质量与无水乙醇的体积比为(0.1g～0.5g):65mL；三、ZnO纳米棒晶体生长：将表面带有ZnO晶种的Fe₃O₄纳米粒子分散到去离子水中，再加入六亚甲基四胺和六水硝酸钠，再在温度为90℃～100℃下反应2h～3h，再自然冷却至室温，得到反应物Ⅲ；使用去离子水对反应物Ⅲ清洗3次～5次，得到蒲公英状Fe₃O₄@ZnO核壳结构复合物；步骤三中所述的表面带有ZnO晶种的Fe₃O₄纳米粒子的质量去离子水的体积比为(2mgl～3mg):30mL；步骤三中所述的六亚甲基四胺与六水硝酸钠的摩尔比为1:1；步骤三中所述的六亚甲基四胺的物质的量与去离子水的体积比为(12.5mmol～50mmol) :30mL。