[發(fā)明專利]一種pn型CaFe2O4@a?Fe2O3異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710046966.2
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106824207A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳照金;朱妍;彭超;劉偉明;王平;曹發(fā)斌
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J35/00;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 江蘇樓沈律師事務(wù)所32254
• 代理人: 呂欣

1.一種pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將摩爾比40~4:1的FeCl₃和CaCl₂溶入去離子水中，加入固體Na₂C₂O₄，攪拌均勻，得到澄清的混合溶液；

（2）用堿性溶液調(diào)節(jié)步驟（1）所配制的混合溶液pH值至4~6，攪拌均勻，移入高壓反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，然后自然冷卻至室溫，得到含初級沉淀物的固液體系；

（3）用堿性溶液調(diào)節(jié)步驟（2）得到的固液體系pH值至8~10，攪拌均勻，靜置，依次用去離子水和無水乙醇洗滌、過濾，將沉淀物干燥、研磨，得到前驅(qū)物；

（4）將步驟（3）制備的前驅(qū)物在空氣氣氛中熱處理，研磨，制得pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中Na₂C₂O₄ 與FeCl₃和CaCl₂的摩爾數(shù)的和之比為1.02~2.0：1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）~（3）中攪拌轉(zhuǎn)速都為300~500 rpm，攪拌時間都為20~60 min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中的高壓反應(yīng)釜為聚四氟乙烯內(nèi)襯不銹鋼高壓反應(yīng)釜，水熱反應(yīng)溫度為150~200℃，反應(yīng)時間為5~10 h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）~（3）中堿性溶液為NaOH溶液、KOH溶液或氨水。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中靜置時間為5~10 h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中干燥溫度為70~90℃，干燥時間10~20 h。

8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）中熱處理溫度為800~1000℃，時間為20~40 min。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的制備方法制備的pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑，其特征在于，所述pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃具有短棒狀、顆粒狀或短棒/顆粒混合微觀組織，在可見光區(qū)具有強烈的光吸收。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的pn型CaFe₂O₄@a-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑在降解有機染料廢水中的應(yīng)用。