一种铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法及应用
专利汇可以提供一种铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法及应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 铁 锰复合 氧 化物/Fe3O4核壳材料的制备方法及应用，属于 纳米材料 制备技术领域。本发明在搅拌条件下，将NaOH溶液加入到FeSO4溶液中，再加入H2O2溶液反应1~3min得到 混合液 A；将混合液A置于 温度 为50~80℃条件下反应2~6h，采用 磁铁 回收反应产物即得 磁性 纳米Fe3O4粒子；将磁性纳米Fe3O4粒子分散到去离子 水 中，再加入FeSO4溶液和MnSO4溶液混合均匀，然后置于温度为50~80℃下，采用NaOH溶液调节并维持体系pH为7~8，逐滴滴加KMnO4溶液后继续反应2~6 h，采用磁铁回收磁性产物，采用去离子水和无水 乙醇 交叉洗涤磁性产物，干燥、 研磨 即得铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料。本发明采用铁锰复合氧化物的 外壳 包裹磁性Fe3O4形成核壳材料，具有强磁性、高 比表面积 、强 吸附 性等特点，可用于污 水处理 领域。，下面是一种铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法及应用专利的具体信息内容。
1.一种铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）在搅拌条件下，将NaOH溶液加入到FeSO4溶液中，再加入H2O2溶液反应1~3min得到混合液A；
（2）将步骤（1）混合液A置于温度为50 80℃条件下反应2 6h，采用磁铁回收反应产物即~ ~
得磁性纳米Fe3O4粒子；
（3）将步骤（2）磁性纳米Fe3O4粒子分散到去离子水中，再加入FeSO4溶液和MnSO4溶液混合均匀，然后置于温度为50 80℃下，采用NaOH溶液调节并维持体系pH为7 8，逐滴滴加~ ~
KMnO4溶液后继续反应2 6 h，采用磁铁回收磁性产物，采用去离子水和无水乙醇交叉洗涤~
磁性产物，干燥、研磨即得铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料。
2.根据权利要求1所述铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）FeSO4溶液的浓度为0.1 0.3 mol/L，NaOH溶液的浓度为1 3 mol/L，FeSO4溶液与NaOH溶~ ~
液体积比为(4:1) (50:7)。
~
3.根据权利要求2所述铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）H2O2溶液的质量浓度为5~8%，H2O2溶液与FeSO4溶液的体积比为(0.5:20)~(1:50)。
4.根据权利要求1所述铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）磁性纳米Fe3O4粒子与去离子水的固液比g:mL为(0.1:200) (0.5:60)。
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5.根据权利要求1所述铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）去离子水与FeSO4溶液的体积比为(2:1)~(12:5)，去离子水与MnSO4溶液的体积比为(2:
1)~(12:5)，FeSO4溶液和MnSO4溶液浓度均为0.1~0.3 mol/L。
6.根据权利要求1所述铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）KMnO4溶液的浓度为0.1~0.3 mol/L，去离子水与KMnO4溶液体积为(2:5)~(3:4)，KMnO4溶液滴加速度为0.5 1 d/s。
~
7.权利要求1~6任一项所述铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法所制备铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料作为砷吸附剂在污水处理中的应用。
一种铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料的制备方法及应用
技术领域
背景技术
发明内容
（2）将步骤（1）混合液A置于温度为50 80℃条件下反应2 6h，采用磁铁回收反应产物即~ ~
得磁性纳米Fe3O4粒子；
（3）将步骤（2）磁性纳米Fe3O4粒子分散到去离子水中，再加入FeSO4溶液和MnSO4溶液混合均匀，然后置于温度为50 80℃下，采用NaOH溶液调节并维持体系pH为7 8，逐滴滴加~ ~
KMnO4溶液后继续反应2~6 h，采用磁铁回收磁性产物，采用去离子水和无水乙醇交叉洗涤磁性产物，干燥、研磨即得铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料。
60)。
（2）本发明采用的方法是共沉淀法，该制备方法简单，高效，全过程无毒无污染；
（3）本发明的核壳分为两步制备，便于通过调控前驱体离子吸附，能够有效控制外壳材料的结构组成；
（4）本发明复合的纳米材料呈现稳定性高，磁性性能好等特点，核壳结构具有强磁性、高比表面积、强吸附性等特点，可用于污水处理领域。
具体实施方式
1min得到混合液A；其中FeSO4溶液的浓度为0.1 mol/L，NaOH溶液的浓度为3 mol/L，FeSO4溶液与NaOH溶液体积比为50:7；H2O2溶液的质量浓度为5%，H2O2溶液与FeSO4溶液的体积比为1:
50；
（2）将步骤（1）混合液A置于温度为50℃条件下反应6h，采用磁铁回收反应产物即得磁性纳米Fe3O4粒子；
（3）将步骤（2）磁性纳米Fe3O4粒子分散到去离子水中，其中磁性纳米Fe3O4粒子与去离子水的固液比g:mL为0.1:200；再加入FeSO4溶液和MnSO4溶液混合均匀，其中去离子水与FeSO4溶液的体积比为12:5，去离子水与MnSO4溶液的体积比为12:5，FeSO4溶液和MnSO4溶液浓度均为0.1mol/L；然后置于温度为50℃下，采用NaOH溶液调节并维持体系pH为7 8，逐滴~
滴加KMnO4溶液后继续反应6 h，KMnO4溶液的浓度为0.3 mol/L，其中去离子水与KMnO4溶液体积为2:5，KMnO4溶液滴加速度为1 d/s；采用磁铁回收磁性产物，采用去离子水和无水乙醇交叉洗涤磁性产物，干燥、研磨即得铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料；
本实施例纳米Fe3O4粒子性能表如表1所示，铁锰复合氧化物/Fe3O4复合材料性能表如表2所示；
表1 纳米Fe3O4粒子性能
本实施例中铁锰负载率为80%，表面积为95 m2g-1，相对文献中铁锰负载率为30 40%，表~
2 -1
面积为40 60 mg 来说，大大提高了负载率和表面积，可增强吸附砷的效果。
~
0.5:20；
（2）将步骤（1）混合液A置于温度为80℃条件下反应2h，采用磁铁回收反应产物即得磁性纳米Fe3O4粒子；
（3）将步骤（2）磁性纳米Fe3O4粒子分散到去离子水中，其中磁性纳米Fe3O4粒子与去离子水的固液比g:mL为0.5:60；再加入FeSO4溶液和MnSO4溶液混合均匀，其中去离子水与FeSO4溶液的体积比为2:1，去离子水与MnSO4溶液的体积比为2:1，FeSO4溶液和MnSO4溶液浓度均为0.3mol/L；然后置于温度为80℃下，采用NaOH溶液调节并维持体系pH为7 8，逐滴滴~
加KMnO4溶液后继续反应2h，KMnO4溶液的浓度为0.1 mol/L，其中去离子水与KMnO4溶液体积为3:4，KMnO4溶液滴加速度为0.5d/s；采用磁铁回收磁性产物，采用去离子水和无水乙醇交叉洗涤磁性产物，干燥、研磨即得铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料；
本实施例纳米Fe3O4粒子性能表如表3所示，铁锰复合氧化物/Fe3O4复合材料性能表如表4所示；
表3 纳米Fe3O4粒子性能
2 -1
本实施例中铁锰负载率为75%，表面积为86 mg ，相对文献中铁锰负载率为30 40%，表~
面积为40 60 m2g-1来说，大大提高了负载率和表面积，可增强吸附砷的效果。
~
1:45；
（2）将步骤（1）混合液A置于温度为65℃条件下反应4h，采用磁铁回收反应产物即得磁性纳米Fe3O4粒子；
（3）将步骤（2）磁性纳米Fe3O4粒子分散到去离子水中，其中磁性纳米Fe3O4粒子与去离子水的固液比g:mL为1:160；再加入FeSO4溶液和MnSO4溶液混合均匀，其中去离子水与FeSO4溶液的体积比为2.2:1，去离子水与MnSO4溶液的体积比为2.2:1，FeSO4溶液和MnSO4溶液浓度均为0.2mol/L；然后置于温度为65℃下，采用NaOH溶液调节并维持体系pH为7 8，逐滴滴~
加KMnO4溶液后继续反应4h，KMnO4溶液的浓度为0.2mol/L，其中去离子水与KMnO4溶液体积为1:2，KMnO4溶液滴加速度为0.7d/s；采用磁铁回收磁性产物，采用去离子水和无水乙醇交叉洗涤磁性产物，干燥、研磨即得铁锰复合氧化物/Fe3O4核壳材料；
本实施例纳米Fe3O4粒子性能表如表5所示，铁锰复合氧化物/Fe3O4复合材料性能表如表6所示；
表5纳米Fe3O4粒子性能
本实施例中铁锰负载率为78%，表面积为90 m2g-1，相对文献中铁锰负载率为30 40%，表~
面积为40 60 m2g-1来说，大大提高了负载率和表面积，可增强吸附砷的效果。
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