[發明專利]一種磁性可回收片狀NiFe2

有效

• 申請號: 201711179932.7
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107899592B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 夏詠梅;胡可軍;盧雅琳;李小平;王洪金;孫順平
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B01J27/13
• 分類號: B01J27/13;C02F1/30
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 常瑩瑩

一種磁性可回收片狀NiFe₂O₄/BiOI復合納米材料的制備方法，將五水合硝酸鉍攪拌溶于乙二醇、冰醋酸和乙醇組成的混合膠體溶液A中，加入磁性催化劑NiFe₂O₄，攪拌，超聲波分散得到均勻穩定的乳液；碘化鉀攪拌溶于乙二醇和油酸的混合膠體溶液B；將A與B混合攪拌后在130?160℃的高壓反應釜中保持20?24h，得到粒徑為80?100nm，片的厚度為10?20nm，比表面積為68.32m²/g的磁性NiFe₂O₄/BiOI復合納米材料，材料中NiFe₂O₄的質量含量百分比為5％?30％。本發明的制備方法將NiFe₂O₄與BiOI的能帶結構匹配，有利于光生電子空穴對的有效分離，提高了復合光催化材料的光催化性能；將本發明的磁性可回收片狀NiFe₂O₄/BiOI復合納米材料應用在處理染料廢水有機污染物時，對RhB有機溶液的光催化降解效率達到89％以上。

技術領域

本發明屬催化劑技術領域，具體為一種磁性可回收片狀 NiFe₂O₄/BiOI復合納米材料的制備方法及應用。

背景技術

近年來，能源短缺和環境污染日益成為威脅人類生存與健康的重大問題。光催化技術是一種以半導體為催化劑利用太陽能降解有機環境污染物的綠色環境治理新技術。TiO₂化學性能穩定、無毒、價廉，是目前最常用的半導體光催化劑，但TiO₂光催化劑能帶較寬(Eg＝3.2 eV)，僅能被太陽光中的紫外光激發(占太陽能的4％)，不能利用太陽光中的可見光，使得其太陽能利用率低，嚴重阻礙了其大規模商業化推廣。因此，研制可見光響應的光催化劑是提高太陽能利用率，并最終實現光催化技術產業化應用的關鍵。

近年來，BiOI是一種新型的可見光催化劑，其禁帶寬度為1.77eV，可利用大部分可見光進行激發，降解效果明顯，在工業應用中潛力巨大。但是，單種BiOI光催化劑的吸收波帶較窄，其光催化性能尚有待于進一步提高。在對BiOI基光催化材料的研究中，通過半導體復合來制備具有更好光催化活性的復合材料，從而提高材料的活性是當前研究的主流。

目前，關于BiOI的研究，如Zhang等(Zhang X,Ai Z,Jia F,Zhang L.J PhysChem C2008；112:747-753)用乙二醇作為反應媒介，制備了BiOI微球，并顯示了較高的可見光催化活性。中國專利 CN102500401A公開一種Ag/BiOI可見光催化劑及其制備方法，Ag在 BiOI表面均勻分布，具有很高的可見光催化活性。中國專利 CN102188984A公開一種BiOCl/BiOI復合光催化劑，提高了載流子的輸運過程，減小了光生電子空穴對的復合幾率，提高了催化性能。中國專利CN 103111313 A公開了一種毛刺狀BiOI/ZnO微球的制備方法，該毛刺狀BiOI/ZnO微球具有較好的可見光催化性能。Zhang等將TiO₂和BiOI復合，制備的BiOI/TiO₂異質結催化劑在2h內對甲基橙的降解率高達95％，而單一的BiOI的降解率僅為2％。中國專利CN106582728A公開了復合磁性可見光催化劑Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄及其制備方法，該催化劑有很強的磁回收能力，可重復使用，從而降低了脫汞的成本。但到目前為止，還未見有磁性片狀NiFe₂O₄/BiOI復合材料可見光催化劑的報道。

發明內容

為解決現有技術存在的單一的BiOI的降解率低，但是BiOI的復合催化劑種類單一的缺陷，本發明提供一種磁性可回收片狀 NiFe₂O₄/BiOI復合納米材料的制備方法及應用。

本發明的技術方案具體如下：