封保存，即得到分散良好的超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -殼結構納米顆粒光催化劑。
[0037]實施例6:
步驟(I):超順磁性Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液的制備:向濃度為I X 10_4 mol/L的末端基團為羧基的第4代PAMAM樹形分子水溶液中通入氮氣并機械攪拌30分鐘后，加入鐵鹽混合液，鐵鹽混合液中三氯化鐵濃度為I mol/L，三氯化鐵與二氯化鐵的濃度比為2，鐵鹽混合液的加入量以Fe3+與PAMAM樹形分子的物質的量比為10:1為標準，室溫下通入氮氣并攪拌4h，然后將水浴溫度調至80°C，攪拌速度升至800轉/分以上，滴加濃度為I X 10_3mol/L的氫氧化鈉水溶液至pH為10，持續攪拌60 min,即得到超順磁性Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液。
[0038]步驟(2):表面充分包覆了 PAMAM樹形分子的Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液的制備:室溫下，向步驟(I)制得的超順磁性Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液中滴加濃度為I X 10_3 mol/L的末端基團為胺基的第5代PAMAM樹形分子水溶液，其加入量為步驟(I)中所加樹形分子的物質的量的10倍，同時滴加濃度為I X 10_3 mol/L的氫氧化鈉水溶液，保持體系的PH為10，然后通入氮氣并攪拌2小時以上，得到表面充分包覆了 PAMAM樹形分子的Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液。
[0039]步驟(3):超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _殼結構納米顆粒制備:將步驟(2)制得的表面充分包覆了 PAMAM樹形分子的Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液升溫至50°C，機械攪拌速度調至1000轉/分，停止通入氮氣，緩慢滴加濃度為I X 10_3 mol/L TiCl4無水乙醇溶液，同時滴加濃度為IX 10_3 mol/L的氫氧化鈉水溶液，保持體系的pH為10，TiCl4的加入量以11(:14與Fe 3+的物質的量比為1:1為標準。滴加完畢后，在反應溫度下持續攪拌6小時。然后，將反應液移至水熱反應釜中，在電阻爐中加熱到150°C，保溫8h后，取出水熱反應釜冷卻到室溫，即得到超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _殼結構納米顆粒。
[0040]步驟(4):超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _殼結構納米顆粒產物后處理:將步驟(3)所得產物進行磁性分離，將所得沉淀物用二次蒸餾水洗滌3次以上，將所得沉淀物分散到2倍體積的無水乙醇中，采用功率為50W的超聲波清洗機超聲振蕩2分鐘，同時以1000轉/分的轉速機械攪拌10分鐘，充入高純氮氣30 min后，密封保存，即得到分散良好的超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -殼結構納米顆粒光催化劑。
【主權項】
1.一種超順磁性Fe 304-PAMAM-Ti0jS -殼結構納米顆粒光催化劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)超順磁性Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液的制備步驟為:向濃度為I X 10_5?I X 10 _4 mo I/L的PAMAM樹形分子水溶液中通入氮氣并機械攪拌30~60分鐘后，加入鐵鹽混合液，室溫下通入氮氣并攪拌4?8h，使鐵離子與樹形分子基團充分配位，然后將水浴溫度調至70?90°C，攪拌速度升至800轉/分以上，滴加濃度為I X 10_3?I X 10—1 mol/L的氫氧化鈉水溶液至pH為10?12，持續攪拌30min?60 min，即得到超順磁性Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液；(2)表面充分包覆PAMAM樹形分子的Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液的制備步驟為:室溫下，向所述步驟(I)制得的超順磁性Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液中滴加濃度為I X 10_4?I X 10 _3 mol/L的PAMAM樹形分子水溶液，同時滴加濃度為IX 1(Γ3?IX 10 mol/L的氫氧化鈉水溶液，保持體系的pH為10?11，然后通入氮氣并攪拌2小時以上，得到表面充分包覆了 PAMAM樹形分子的Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液；(3)超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -殼結構納米顆粒制備步驟為:將所述步驟(2)制得的表面充分包覆了 PAMAM樹形分子的Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液升溫至40?80°C，機械攪拌速度調至800?2000轉/分，停止通入氮氣，緩慢滴加濃度為I X 10_3?I X 10 ―1mol/L 11(:14無水乙醇溶液，同時滴加濃度為I X 10 _3?I X 10 ―1 mol/L的氫氧化鈉水溶液，保持體系的pH為10?11，TiCl4滴加完畢后，在反應溫度下持續攪拌4?6小時，然后，將反應液移至水熱反應釜中，在電阻爐中加熱到120?180 °C，保溫8?12h后，取出水熱反應釜冷卻到室溫，即得到超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1jS _殼結構納米顆粒；(4)超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1dS -殼結構納米顆粒產物后處理步驟為:將所述步驟(3)所得產物進行磁性分離，將所得沉淀物用二次蒸餾水洗滌3次以上，然后在超聲振蕩和機械攪拌作用下，將所得沉淀物分散到無水乙醇中，充入高純氮氣30 min后，密封保存，即得到分散良好的超順磁性Fe3O4-PAMAM-T1^S _殼結構納米顆粒光催化劑。2.如權利要求1所述超順磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -殼結構納米顆粒光催化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中的鐵鹽混合液為三氯化鐵、二氯化鐵或硫酸亞鐵的混合溶液，其中三氯化鐵濃度為0.01?I mol/L，三氯化鐵與二氯化鐵或硫酸亞鐵的摩爾比為1.5?2，鐵鹽混合液的加入量以Fe3+與PAMAM樹形分子的物質的量比為200:1?10:1為標準，PAMAM樹形分子的末端基團為羥基、酯基或羧基，代數為4?6代。3.如權利要求1所述超順磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -殼結構納米顆粒光催化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中的PAMAM樹形分子的末端基團為酯基或胺基，代數為5?7代，其加入量為所述步驟(I)中所加樹形分子的物質的量的10?50倍。4.如權利要求1所述超順磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -殼結構納米顆粒光催化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的TiCl4加入量為所述步驟(I)中鐵鹽混合液中三價鐵的物質的量的I?5倍。5.如權利要求1所述超順磁性Fe304-PAMAM-Ti0dS -殼結構納米顆粒光催化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中機械攪拌轉速為800?2000轉/分，攪拌5?10分鐘；超聲振蕩采用功率為50?300W的超聲波清洗機，時間為I?5分鐘，無水乙醇與沉淀物的體積比為2:1?5:1。
【專利摘要】本發明涉及一種在低溫水溶液中，以聚酰胺-胺（PAMAM）樹形分子為模板和隔離層，制備一種超順磁性Fe3O4-PAMAM-TiO2核-殼結構納米顆粒光催化劑的方法。其特征在于：首先以PAMAM樹形分子為模板，采用共沉淀法制得超順磁性Fe3O4-PAMAM納米顆粒膠體溶液；再加入不同末端基團的PAMAM樹形分子對Fe3O4-PAMAM納米顆粒進行包覆，形成樹形分子隔離層；最后滴加TiCl4無水乙醇溶液，經過常壓反應和水熱反應，得到具有完整的TiO2殼層的Fe3O4-PAMAM-TiO2核-殼結構納米顆粒；經洗滌和再分散，得到超順磁性Fe3O4-PAMAM-TiO2核-殼結構納米顆粒光催化劑。
【IPC分類】B01J31/38
【公開號】CN104923309
【申請號】CN201510172923
【發明人】叢日敏, 于懷清, 楊思一
【申請人】山東理工大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月14日