System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C及其制备方法和应用技术_技高网
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一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C及其制备方法和应用技术

技术编号:41974991 阅读:10 留言:0更新日期:2024-07-10 16:54
本发明专利技术公开一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;@C及其制备方法和应用。本发明专利技术将生物质炭丝瓜络作为基底,合成了一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;@C,具有丰富的活性位点和较大的比表面积。可用于便携式比色、去除Hg(II)以及对有机染料的降解。而且CuS和Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;固有的协同作用大大增强了纳米酶的类过氧化物酶活性,催化生成更多活性氧,在Hg(II)的存在下,拟酶活性被明显的抑制,从而建立了一种对Hg(II)比色去除的方法。而这些活性氧在光照条件下可用于降解有机染料,降解效率达到接近100%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料,具体涉及一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c及其制备方法和在检测/去除hg(ii)和降解有机染料中的应用。


技术介绍

1、有机颜料是一种不溶性有机物,通常以高度分散状态加入到底物中使底物着色。根据目前的数值,纺织、皮革、油漆、食品和电子消费品行业每年产生数百万吨有机染料和无机废物。在当今环境中,工业废水中已发现有机染料污染物,如甲基蓝、甲基橙和罗丹明b等。除此之外重金属离子也是造成环境污染的主要原因之一。重金属离子可通过水和食物进入人体,导致永久性的慢性中毒。因此,重金属离子的检测对保护生态系统和人类健康至关重要。然而,大多数重金属离子分析的平台(如原子吸收光谱、色谱、化学发光、电化学分析、荧光光谱和等离子体质谱)都依赖于昂贵的仪器和复杂的实验技术。因此迫切需要一种快速、精确、低成本的方法,能够检测微量重金属离子。但是,如今的纳米酶材料专注于比色检测,在降解上的应用较少。因此,需要设计一种多功能,同时肩负检测、吸附和降解的纳米酶材料达到高效的分析应用。

2、生物质炭是一种具有较多孔径,较大比表面积的材料,在吸附方面获得了很多的关注。而金属纳米颗粒具有内在的优势,包括多功能成分、丰富的氧化还原活性位点和开放的配位结构。双金属纳米颗粒的出现揭示了其独特的拟酶活性,在比色传感应用中提供了潜在的应用前景。因此,迫切需要对生物质炭和金属纳米颗粒进行合理设计研究,旨在比色、吸附、降解方面创造一个低成本的多功能材料。


技术实现思路

1、为解决上述存在的技术问题,本专利技术将生物质炭丝瓜络作为基底,合成了一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,具有丰富的活性位点和较大的比表面积。可用于便携式比色、去除hg(ii)以及对有机染料的降解。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,制备方法包括如下步骤:

3、1)fe3o4@c的制备:将预处理的丝瓜络完全浸入到fe(no3)3·9h2o水溶液中,75-85℃下磁力搅拌3-4h,让fe3+尽可能多的吸附在丝瓜络上,然后加入koh溶液,在95-105℃下搅拌至水分完全蒸发,将获得的材料在600℃,n2气氛下碳化2-3h,所得材料,用水洗涤以去除k+,干燥,得复合材料fe3o4@c;

4、2)cus/fe3o4@c的制备:将氯化铜溶于乙二醇溶液中,加入硫脲,室温搅拌4-5h后加入fe3o4@c,继续室温搅拌3-4h,所得产物进行水热反应,反应结束后洗涤,干燥,得到cus/fe3o4@c。

5、进一步的,步骤1)中,所述预处理的丝瓜络是,将氢氧化钠溶液加入到剪碎的丝瓜络中,浸泡1-2h,去离子冲洗后在100-120℃下干燥20-24h。

6、进一步的,氢氧化钠溶液的浓度为3-5wt%。

7、进一步的,步骤1)中,fe(no3)3·9h2o与koh浓度比为1:10。

8、进一步的,步骤2)中,氯化铜与硫脲的摩尔比为1:4。

9、进一步的,步骤2)中,所述水热反应是:温度为120℃,加热时间为12h。

10、进一步的,步骤2)中,按质量比,氯化铜:fe3o4@c=1:1.0-1.5。

11、本专利技术提供的一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c在检测hg(ii)中的应用。

12、本专利技术提供的一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c在吸附hg(ii)中的应用。

13、本专利技术提供的一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c在降解有机染料中的应用。

14、本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,具有丰富的活性位点、较大的比表面积。可用于便携式比色、去除hg(ii)以及对有机染料的降解。而且cus和fe3o4固有的协同作用大大增强了纳米酶的类过氧化物酶活性,催化生成更多活性氧,在hg(ii)的存在下,拟酶活性被明显的抑制,从而建立了一种对hg(ii)比色去除的方法。而这些活性氧在光照条件下可用于降解有机染料,降解效率达到95%以上。

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【技术保护点】

1.一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C,其特征在于,制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C,其特征在于,步骤1)中,所述预处理的丝瓜络是,将氢氧化钠溶液加入到剪碎的丝瓜络中,浸泡1-2h,去离子冲洗后在100-120℃下干燥20-24h。

3.根据权利要求2所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C,其特征在于,氢氧化钠溶液的浓度为3-5wt%。

4.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C,其特征在于,步骤1)中,Fe(NO3)3·9H2O与KOH浓度比为1:10。

5.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C,其特征在于,步骤2)中,氯化铜与硫脲的摩尔比为1:4。

6.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C,其特征在于,步骤2)中,所述水热反应是:温度为120℃,加热时间为12h。

7.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C,其特征在于,步骤2)中,按质量比,氯化铜:Fe3O4@C=1:1.0-1.5。

8.权利要求1-7任一项所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C在检测Hg(II)中的应用。

9.权利要求1-7任一项所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C在吸附Hg(II)中的应用。

10.权利要求1-7任一项所述的一种多功能磁性纳米材料CuS/Fe3O4@C在降解有机染料中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,其特征在于,制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,其特征在于,步骤1)中,所述预处理的丝瓜络是,将氢氧化钠溶液加入到剪碎的丝瓜络中,浸泡1-2h,去离子冲洗后在100-120℃下干燥20-24h。

3.根据权利要求2所述的一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,其特征在于,氢氧化钠溶液的浓度为3-5wt%。

4.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,其特征在于,步骤1)中,fe(no3)3·9h2o与koh浓度比为1:10。

5.根据权利要求1所述的一种多功能磁性纳米材料cus/fe3o4@c,其特征在于,步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:许旭马慕瑶魏茜茜冉敏孙同鑫郭禹含张蕾
申请(专利权)人:辽宁大学
类型:发明
国别省市:

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