一种可磁性驱动的石墨烯气凝胶复合材料及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种可磁性驱动的石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将fe3o4纳米颗粒、铋盐、柠檬酸和去离子水混合，得到混合浆料；(2)将溴化十六烷基三甲基铵溶液滴加到所述步骤(1)得到的混合浆料中，进行搅拌，得到前驱体；(3)将所述步骤(2)得到的前驱体进行干燥，得到fe3o4/biobr；(4)将所述步骤(3)得到的fe3o4/biobr与赖氨酸、氧化石墨烯和去离子水混合，进行水热反应，得到可磁性驱动的石墨烯气凝胶复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的fe3o4纳米颗粒为球状颗粒，所述球状颗粒的粒径为20～30nm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的fe3o4纳米颗粒、铋盐、柠檬酸和所述步骤(2)中的溴化十六烷基三甲基铵的质量比为(10～15):(24～25):(3～4):(18～18.5)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的搅拌的温度为25～35℃，搅拌的时间为0.5～1h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中滴加的速率为0.025～0.075ml/s。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的干燥的温度为50～70℃，干燥的时间为10～15h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的fe3o4/biobr、赖氨酸和氧化石墨烯的质量比为(50～66.7):(30～35):(3.5～5)。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的水热反应的温度为160～180℃，水热反应的时间为8～15h。9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的可磁性驱动的石墨烯气凝胶复合材料，包括fe3o4纳米颗粒、biobr和石墨烯，所述fe3o4纳米颗粒镶嵌于biobr片层之间形成fe3o4/biobr异质结，所述fe3o4/biobr异质结锚固于石墨烯网络之间。10.权利要求9所述的可磁性驱动的石墨烯气凝胶复合材料在光催化降解无机和/或有机污染物废水溶液中的应用。

技术总结
本发明提供了一种可磁性驱动的石墨烯气凝胶复合材料及其制备方法和应用，属于催化材料技术领域。本发明以溴化十六烷基三甲基铵作为阳离子表面活性剂，且可以提供Br离子与硝酸铋和柠檬酸相互作用生成BiOBr；本发明通过水热反应，使Fe3O4/BiOBr均匀地镶嵌于石墨烯片层之间，保证复合材料的光催化活性；本发明引入Fe3O4，能够实现复合材料的回收；本发明采用的试剂绿色环保，能够解决制备光催化剂时存在的不环保的技术问题。实施例数据表明，采用本发明制备方法制备的复合材料30min内可以降解重铬酸钾至99.8％，而且催化降解后，材料可以直接通过磁铁进行回收再利用。直接通过磁铁进行回收再利用。直接通过磁铁进行回收再利用。


技术研发人员：铁伟伟 邱帅彪 袁双义 王红霞
受保护的技术使用者：许昌学院
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/7/12