王 前, 沈慧娟

(通化师范学院 学报编辑部, 吉林 通化 134002)

钴铁氧体(CoFe2O4)具有良好的生物相容性和低毒性, 其纳米颗粒在磁记录介质和微电子器件等领域应用广泛[1-2]. CoFe2O4作为优异的磁性材料, 当它与催化材料复合时, 由于其独特的物理特性和化学稳定性, 因此可促进复合材料光催化性能的提高[3-5], 并实现磁相分离, 便于材料回收, 从而减少对环境污染[6-8]. 本文将磁性物质与二维钛化碳(Ti3C2Tx, MXene)、活性炭(AC)和氮化碳(C3N4)复合制备磁性催化材料[9-10]. 通过机械搅拌将CoFe2O4纳米颗粒与C3N4复合, 用负压法将CoFe2O4纳米颗粒分别与AC和二维过渡金属碳氮化物(MXene)复合, 实现复合材料的构筑和磁分离, 降低催化材料对环境的污染[11]. 用紫外-可见分光光度计分别测量4种不同材料在紫外光和可见光照射下罗丹明(RhB)在其吸收峰值处(λ=555 nm)的降解率, 并研究不同样品的光催化活性.

1 实 验

1.1 单分散CoFe2O4纳米立方体颗粒的制备

将3 mmol乙酰丙酮钴(质量分数为98%)、6 mmol乙酰丙酮铁(质量分数为97%)、20 mL二苄醚(体积分数为98%)、2 mL油酸(OA)和2 mL油胺(OAm)混合, 在氩气环境下磁力搅拌30 min. 将混合溶液加热至290 ℃, 保温30 min后降至常温. 在混合溶液中加入50 mL正己烷和50 mL乙醇, 超声10 min后, 先以3 500 r/min离心获得黑色粉末样品, 再用乙醇及正己烷反复清洗样品3次后, 置于80 ℃真空干燥箱中干燥, 最终获得反应样品粉体, 标记为CFO.

1.2 复合材料的制备

将Ti3A1C2粉末2 g(400目, 质量分数为98%)缓慢加入体积分数为50%的40 mL氢氟酸溶液中, 磁力搅拌20 h后, 以5 000 r/min离心20 min, 获得黑色沉淀, 将黑色沉淀用去离子水超声离心清洗至上层液体pH≈7, 将最……