由钛铁矿合成磁性氧化钛纳米片基光催化剂

摘要

以钛铁矿为原料，通过浓盐酸浸出法提取了其中的氧化钛和氧化铁，浸出率高达~97%，氧化钛和氧化铁的收率分别为~53%和~80%。并以氧化铁为原料合成了Fe₃O₄@SiO₂磁核，通过固相合成及软化学剥离制备了二维氧化钛纳米片(TNSs)溶胶，并进一步制备了可磁分离的Fe₃O₄@SiO₂@TNSs复合材料。以可见光或太阳光为光源，催化剂在H₂O₂辅助下表现出优异的活性，其降解RhB的速率常数分别是商品氧化钛P25以及Fe₃O₄/N-TiO₂光催化剂的14.5倍和20.4倍。此外，相比于P25纳米氧化钛的难以回收，合成的Fe₃O₄@SiO₂@TNSs催化剂在外磁场作用下实现快速回收。催化剂表现出极佳的稳定性和循环性，五次重复使用后仍能几乎完全降解有机污染物。