本發明屬于催化劑制備領域，具體是一種cofe2o4@batio3納米核殼顆粒的制備方法及應用。

背景技術：

1、醫藥、化工等行業產生的污水廢水中含有大量有毒有害的有機化合物，它們不但破壞生態平衡，還會極大的影響人體健康，使物種染上惡疾。目前，為了解決水體的污染問題，一般采用物理吸附、生物氧化以及絮凝等工藝。但是，這些工藝或多或少都有著自身的缺陷，例如對有機污染物的分解性能較差、工藝成本高、選擇性低且極易造成二次污染。而光催化技術作為一種高級氧化工藝，能有效地將太陽能轉化為化學能，且實施環境較簡單方便，成本低、效率高，因此成為現階段能源領域的研究熱點。為了避免二次污染，并使催化劑便于回收循環利用，本發明制備了一種可磁性回收的光催化劑。

技術實現思路

1、為提高光催化性能和回收循環利用率，避免二次污染，本發明提供了一種cofe2o4@batio3納米核殼顆粒的制備方法及應用，cofe2o4@batio3納米核殼顆粒是一種可磁性回收的光催化劑。

2、技術方案：一種cofe2o4@batio3納米核殼顆粒的制備方法，包括如下步驟：

3、步驟1、采用水熱法制備cfo；

4、步驟1.1、將fe(no3)3·6h2o和co(no3)3·6h2o加入去離子水攪拌得到溶液p1；將naoh加入到去離子水攪拌得到溶液p2；

5、步驟1.2、將p2置于水浴鍋中，將p1緩慢倒入p2，攪拌一段時間后，后投入攪拌式水熱反應釜反應；

6、步驟1.3、反應完畢后，將沉淀物用去離子水洗滌、烘干后得到cofe2o4粉末樣品，記為cfo；

7、步驟2、制備cofe2o4@batio3納米核殼顆粒；

8、步驟2.1、將cfo粉末樣品、ctab和去離子水一起加入含有c4h10o的燒杯中，得到懸浮溶液a；

9、步驟2.2、將ti(oc4h9)4滴入含有c4h10o的燒杯中，攪拌均勻后得到溶液b；

10、步驟2.3、將溶液b滴加到懸浮溶液a中，滴加完畢后繼續使用機械攪拌一段時間后，進行收集沉淀物，之后用無水乙醇清洗、烘干后得到cofe2o4@tio2粉體，烘干后研磨至粉末狀，得到cofe2o4@tio2粉末；

11、步驟2.4、將ba(oh)2·8h2o溶解于去離子水中，加入cofe2o4@tio2粉末后進行超聲，之后將液體轉移至ppm內襯中，放入烘箱內攪拌反應一段時間后，收集固體產物，洗滌至ph值呈中性，烘干，得到cofe2o4@batio3納米核殼顆粒。

12、進一步的，所述步驟2中：

13、cfo與ti(oc4h9)4的摩爾比為1:(6-30)；ti(oc4h9)4與ba(oh)2·8h2o的摩爾比為1:13。

14、進一步的，所述步驟1.1中，所述fe(no3)3·6h2o、co(no3)3·6h2o、naoh的質量比為13.7359：4.9476：6.528；

15、所述步驟1.2具體為：將p2置于30℃的水浴鍋，機械攪拌下30s內將p1緩慢倒入p2，攪拌10min，后投入攪拌式水熱反應釜，在溫度200℃的條件下反應4h；

16、步驟1.3、烘干條件為：60℃溫度，干燥12h。

17、進一步的，所述步驟2.1具體為：將稱量0.001mol?cfo粉末樣品、0.5g?ctab和10ml去離子水一起加入含有200ml?c4h10o的燒杯中，超聲20min使cfo分散、ctab溶解，并使用超聲波細胞粉碎器處理30min，得到懸浮溶液a；

18、所述步驟2.2具體為：用移液槍將0.006mol-0.03mol的ti(oc4h9)4滴入含有50mlc4h10o的燒杯中，磁力攪拌30min，得到溶液b；

19、所述步驟2.3具體為：使用蠕動泵將溶液b在30min內滴加到懸浮溶液a中，期間使用機械攪拌和超聲處理，滴加完畢后繼續使用機械攪拌12h，后進行收集沉淀物；將沉淀物用無水乙醇清洗后，在60℃條件下干燥2h，得到cofe2o4@tio2粉體，烘干后研磨至粉末狀，得到cofe2o4@tio2粉末；

20、步驟2.4、將0.0078-0.039mol的ba(oh)2·8h2o溶解于120ml的去離子水中，在60℃的水浴鍋內攪拌至完全融解；加入所述步驟2.3制備的cfo@bto粉末并超聲10min，將液體轉移至ppm內襯中，放入烘箱在200℃條件下攪拌4h；收集固體產物，用ch3cooh溶液洗滌一次，之后用去離子水洗滌數次，至ph值呈中性，將產物在60℃烘箱內烘干，最終得到cofe2o4@batio3納米核殼顆粒。

21、所述cofe2o4@batio3納米核殼顆粒可用于可見光、超聲場、可見光和超聲場協同、可見光和磁場協同中任一條件下催化有機污染物的分解。所述磁場強度范圍為15mt-50mt；可見光波長為：氙燈，190nm-1100nm；超聲場的超聲頻率范圍：20-40khz。所述有機污染物為羅丹明b。

22、有益效果：

23、本發明制備的核殼樣品無其它雜相，粒徑分布均勻；與單相材料相比，核殼樣品的光催化性能得到顯著提高；核殼樣品可以磁性回收，提升催化劑循環使用效率，同時減少二次污染。

技術特征：

1.一種cofe2o4@batio3納米核殼顆粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2中：

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

5.權利要求1-4任意一項所述cofe2o4@batio3納米核殼顆粒的應用，其特征在于，用于可見光、超聲場、可見光和超聲場協同、可見光和磁場協同中任一條件下催化有機污染物的分解。

6.根據權利要求5的應用，其特征在于，所述磁場強度范圍為15mt-50mt；可見光波長為：氙燈，190nm-1100nm；超聲場的超聲頻率范圍：20-40khz。

7.根據權利要求5的應用，其特征在于，所述有機污染物為羅丹明b。

技術總結
本發明公開了一種CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;@BaTiO<subgt;3</subgt;納米核殼顆粒的制備方法及應用，屬于催化劑制備領域，本發明采用水熱法制備CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;，將CFO粉末樣品、CTAB和去離子水一起加入含有C<subgt;4</subgt;H<subgt;10</subgt;O的燒杯中，得到懸浮溶液A；將Ti(OC<subgt;4</subgt;H<subgt;9</subgt;)<subgt;4</subgt;滴入含有C<subgt;4</subgt;H<subgt;10</subgt;O的燒杯中，攪拌均勻后得到溶液B；將溶液B滴加到懸浮溶液A中，得到CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;@TiO<subgt;2</subgt;粉體，烘干后研磨至粉末狀；將Ba(OH)<subgt;2</subgt;·8H<subgt;2</subgt;O溶解于去離子水中，加入CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;@TiO<subgt;2</subgt;粉末后進行超聲，之后將液體轉移至PPM內襯中，放入烘箱內攪拌反應一段時間后，得到CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;@BaTiO<subgt;3</subgt;納米核殼顆粒。本發明制備的CoFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;@BaTiO<subgt;3</subgt;納米核殼顆粒可用于催化有機污染物的分解。本發明制備的核殼樣品無其它雜相，粒徑分布均勻；與單相材料相比，核殼樣品的光催化性能得到顯著提高；核殼樣品可以磁性回收，提升催化劑循環使用效率，同時減少二次污染。

技術研發人員：孫慧,馬立根,王鑰,劉夏雨,顧洪瑞,劉俊亮
受保護的技術使用者：揚州大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24