【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及復合材料制備，具體為一種光電活性鐵碳納米復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、納米復合材料是以樹脂、橡膠、陶瓷和金屬等基體為連續相，以納米尺寸的金屬、半導體、剛性粒子和其他無機粒子、纖維、納米碳管等改性劑為分散相，通過適當的制備方法將改性劑均勻性地分散于基體材料中，形成一相含有納米尺寸材料的復合體系，這一體系材料稱之為納米復合材料，其中，鐵碳納米復合材料需要在特定的環境中才能完成制備。
2、目前，在制備鐵碳納米復合材料的過程中，由于受到環境因素的影響，容易出現鐵碳兩種元素結合度不高的狀況，并且其成型之后的材料，表面的光電活性較弱，無法滿足所需材料規格的需求。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種光電活性鐵碳納米復合材料及其制備方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、通過采用上述技術方案，可以制備出鐵碳兩種元素結合度更高，并且光電活性較強的鐵碳納米復合材料。
3、鑒于上述問題，本專利技術提出的技術方案是：
4、一種光電活性鐵碳納米復合材料，制備原料按計量分配，包括鐵鹽40～50份、碳材料50～60份、助催化劑5～10份和前驅體1～5份，其中，復合材料分布投放在制備裝置中，所述制備裝置包括稱量單元、混合單元、活性單元和成型單元，所述稱量單元的內部設有稱重模塊與配比模塊，所述混合單元的內部設有密封模塊、控溫/壓模塊與攪拌模塊；所述活性單元的內部設有催化模塊；所述成型單元的內部設有模具模塊與去除模塊。
6、s1、稱取原料：通過在稱量單元中使用稱重模塊，分別取出不同分量的鐵鹽、碳材料和前驅體，并且按照配比模塊的計數，將其分別按照5∶4∶2的比例集中到同一容器中；
7、s2、混合反應：將步驟s1的原料轉移到混合單元中的密封模塊，并通過調節控溫/壓模塊，使其對密封模塊中的溫度與壓強進行調控，其中，溫度控制在500～800℃，壓強控制在1000～1500pa，并在此空間中，通過攪拌模塊對原料進行混合，并將攪拌時長控制在1～2h；
8、s3、表面處理：在完成步驟s2的攪拌混合之后，再將原料輸送到活性單元，并通過添加助催化劑，使其在催化模塊中進行反應，對復合材料的外表面進行活性化處理，同時，通過溫度、應力、電場外場因素調控極化，使其影響電子-空穴對的分離，進而影響光催化活性；
9、s4、成型優化：通過將活性化處理的復合材料逐個投放到成型單元中的模具模塊，使其進行塑形處理，并將成型之后的復合材料投入到去除模塊，使其進行機器檢測，并清除不符合規格的復合材料。
10、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s1中，所述稱重模塊采用電子秤，并且所述碳材料設為碳粉與碳顆粒任意一種。
11、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s1中，所述配比模塊設為紙質記錄表格與數字記錄表格任意一種。
12、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s2，所述密封模塊采用電極加熱高壓罐，所述調節控溫/壓模塊采用一體化數控設備，所述一體化數控設備的操控端設置在所述電極加熱高壓罐的外壁。
13、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s2中，所述攪拌模塊采用多軸攪拌器，所述多軸攪拌器設置在所述電極加熱高壓罐的內部。
14、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s3中，所述助催化劑設為zno/g-c3n4或者tio2/g-c3n4任意一種。
15、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s4中，所述模具模塊采用多立柱狀模座，所述多立柱狀模座的內壁設有防粘連涂層。
16、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟s4中，所述去除模塊的內部設有輸送機與紅外挑選機。
17、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
18、本專利技術制備的光電活性鐵碳納米復合材料，不僅提高了鐵碳兩種元素結合度，同時也提高了該復合材料的光電活性和穩定性，其中，通過高溫高壓作用下的前驅體，使得前驅體能夠在高溫下分解生成具有多孔結構的碳材料，這些孔隙結構為鐵鹽的還原和負載提供了理想的場所，并且通過調整鐵鹽和碳材料的比例，可以提高納米鐵顆粒的分散性和穩定性，避免因團聚而降低其活性，其次，通過在活性單元中的催化處理，使其助催化劑進行加快反應，并且通過溫度、應力、電場外場因素調控極化，使其影響電子-空穴對的分離，進而影響光催化活性。
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1.一種光電活性鐵碳納米復合材料，制備原料按計量分配，包括鐵鹽40～50份、碳材料50～60份、助催化劑5～10份和前驅體1～5份，其中，復合材料分布投放在制備裝置中，所述制備裝置包括稱量單元、混合單元、活性單元和成型單元，所述稱量單元的內部設有稱重模塊與配比模塊，所述混合單元的內部設有密封模塊、控溫/壓模塊與攪拌模塊；所述活性單元的內部設有催化模塊；所述成型單元的內部設有模具模塊與去除模塊。
2.一種應用如權利要求1所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述稱重模塊采用電子秤，并且所述碳材料設為碳粉與碳顆粒任意一種。
4.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述配比模塊設為紙質記錄表格與數字記錄表格任意一種。
5.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟S2，所述密封模塊采用電極加熱高壓罐，所述調節控溫/壓模塊采用一體化
6.根據權利要求5所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，所述攪拌模塊采用多軸攪拌器，所述多軸攪拌器設置在所述電極加熱高壓罐的內部。
7.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟S3中，所述助催化劑設為ZnO/g-C3N4或者TiO2/g-C3N4任意一種。
8.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟S4中，所述模具模塊采用多立柱狀模座，所述多立柱狀模座的內壁設有防粘連涂層。
9.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟S4中，所述去除模塊的內部設有輸送機與紅外挑選機。
...【技術特征摘要】
1.一種光電活性鐵碳納米復合材料，制備原料按計量分配，包括鐵鹽40～50份、碳材料50～60份、助催化劑5～10份和前驅體1～5份，其中，復合材料分布投放在制備裝置中，所述制備裝置包括稱量單元、混合單元、活性單元和成型單元，所述稱量單元的內部設有稱重模塊與配比模塊，所述混合單元的內部設有密封模塊、控溫/壓模塊與攪拌模塊；所述活性單元的內部設有催化模塊；所述成型單元的內部設有模具模塊與去除模塊。
2.一種應用如權利要求1所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述稱重模塊采用電子秤，并且所述碳材料設為碳粉與碳顆粒任意一種。
4.根據權利要求2所述的一種光電活性鐵碳納米復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述配比模塊設為紙質記錄表格與數字記錄表格任意一種。
5.根據權利要求2所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：莫家歡，先本森，張浩翔，劉小寧，唐運黨，
申請(專利權)人：桂林理工大學，
類型：發明
國別省市：
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