磁性TiO2/SiO2/Fe3O4复合纳米粒子的高效光催化合成及性能

本研究论文聚焦于磁性TiO2/SiO2/Fe3O4复合纳米粒子的制备及其光催化特性，由汪竞阳、董明等人合作完成，发表在中国科技论文在线上。研究者们以氯化铁和氯化亚铁为主要原料，采用共沉淀法制备出了具有磁性的纳米粒子Fe3O4。这种磁性特性使得后续的纳米催化剂复合体在制备过程中易于通过磁分离进行回收，从而提高了材料的实用性和经济性。 接着，作者采用溶胶-凝胶法将易于磁分离的Fe3O4与TiO2和SiO2层相结合，制备出高效的磁性TiO2/SiO2/Fe3O4纳米复合体。论文中通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等先进表征技术，详细分析了这种复合纳米粒子的形态和晶体结构，确保了其良好的微观结构对光催化性能的影响。 核心实验部分，研究人员针对复合纳米粒子的光催化性能进行了深入探讨，具体针对甲基橙溶液进行了测试。经过120分钟的紫外光照射，TiO2/SiO2/Fe3O4纳米复合体展现出显著的光催化活性，对甲基橙的降解率达到了80%以上。这一结果表明，该复合纳米粒子对有机污染物具有出色的光催化分解能力，显示出巨大的环境治理潜力。 本研究不仅揭示了磁性TiO2/SiO2/Fe3O4复合纳米粒子的制备方法，而且证明了其在光催化领域的高效性能。这对于开发新型环保技术，如光催化净化水体和空气污染，具有重要的理论支持和实际应用价值。因此，该研究成果对于推动绿色化学和可持续发展具有重要意义。同时，论文的关键词“光催化”、“TiO2/SiO2/Fe3O4复合纳米粒子”以及“磁性”也准确地反映了文章的核心内容和研究焦点。