[發(fā)明專利]一種Fe基三元復合可見光催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910085531.8
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109621971B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 王齊;高橋遠;岑擎;賀琴;林大港;范勇杰
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;C02F1/30;C02F101/22
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 黃平英

1.一種Fe基三元復合可見光催化劑，其特征在于，具有以式（Ⅰ）表示的結構組成：

Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/[Fe(2-mim)_3·nH₂O]（Ⅰ）。

2.一種一鍋法制備Fe基三元復合可見光催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將2-甲基咪唑和Fe³⁺分別分散在甲醇中，形成均勻的2-甲基咪唑甲醇溶液和Fe³⁺的甲醇溶液，隨后將2-甲基咪唑甲醇溶液逐滴滴加至Fe³⁺的甲醇溶液中，攪拌至混合均勻，得到Fe(2-mim)₃前驅體溶液；

（2）將硅鎢酸溶于甲醇中得硅鎢酸甲醇溶液，然后將硅鎢酸甲醇溶液加入步驟（1）得到的Fe(2-mim)₃前驅體溶液中，攪拌至混合均勻后轉移到聚四氟乙烯高壓反應釜中進行溶劑熱反應；

（3）將溶劑熱反應完成后的溶液依次經(jīng)洗滌、活化、真空干燥后得到Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/Fe(2-mim)₃可見光催化劑。

3.根據(jù)權利要求2所述方法，其特征在于，所述2-甲基咪唑甲醇溶液的濃度為0.5~5mmol/mL、Fe³⁺的甲醇溶液的濃度為0.1~0.5 mmol/mL；Fe³⁺的甲醇溶液與2-甲基咪唑溶液的混合比例以Fe³⁺與2-甲基咪唑摩爾比為1:20~1:1計。

4.根據(jù)權利要求2所述方法，其特征在于，硅鎢酸甲醇溶液的濃度為0.001~0.025mmol/mL；Fe(2-mim)₃前驅體溶液與硅鎢酸甲醇溶液的混合比例以Fe³⁺與硅鎢酸摩爾比為100:1~20:1計。

5.根據(jù)權利要求2所述方法，其特征在于，溶劑熱反應的溫度為120~180℃，反應時間為60~180min。

6.一種如權利要求2~5任一項權利要求所述方法制備得到的Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/Fe(2-mim)₃可見光催化劑。

7.一種含鉻重金屬廢水的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）以如權利要求1所述Fe基三元復合可見光催化劑或如權利要求6所述Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/Fe(2-mim)₃可見光催化劑為催化劑，將催化劑加入含鉻重金屬廢水中，暗處攪拌至吸附平衡，通過太陽光進行照射實現(xiàn)可見光污染物降解還原；

（2）通過物理方法將催化劑從含鉻重金屬廢水中分離，通過洗滌和烘干后進行循環(huán)利用。

8.根據(jù)權利要求7所述處理方法，其特征在于，所述催化劑的加入量為0.05~0.5g/L。