[發(fā)明專(zhuān)利]CaFe2O4及CaFe2O4/硅藻土復(fù)合物的制備方法及其作為光催化劑的應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910261369.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109967082A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫宇杰;劉玉芹;劉哲軒;吳佳姿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/78
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/78;B01J37/03;B01J37/08;C01G49/00;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 桂林市華杰專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 羅玉榮

本發(fā)明公開(kāi)了CaFe₂O₄的制備方法,包括以下步驟：1）原料的溶解；2）共沉淀制備鈣和鐵的氫氧化物沉淀；3）CaFe₂O₄前驅(qū)體的制備；4）CaFe₂O₄的制備。CaFe₂O₄/硅藻土的制備方法，在前述在CaFe₂O₄的制備方法的基礎(chǔ)上，還包括以下步驟：5）CaFe₂O₄/硅藻土復(fù)合物的制備。CaFe₂O₄/硅藻土復(fù)合物作為光催化劑的應(yīng)用：在紫外光照射下，甲基橙的降解率由25.9%提高到58.0?62.3%；可見(jiàn)光的照射下，甲基橙的降解率有8.7%提高到31.0?33.4%。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明原料成本低廉，催化效果良好，在光催化劑的制備及有機(jī)染料的光催化降解領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化與治理環(huán)境污染的領(lǐng)域，具體涉及CaFe₂O₄及CaFe₂O₄/硅藻土復(fù)合物的制備方法及其作為光催化劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展,能源消耗越來(lái)越大，隨之而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，例如水污染、大氣污染、土壤污染。其中，有機(jī)污染物是主要的、也是最難治理的一種污染來(lái)源。有機(jī)污染物是指以碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有機(jī)物質(zhì)及某些其他可生物降解的人工合成有機(jī)物質(zhì)為組成的污染物。水體中除含有無(wú)機(jī)污染物外，更含有大量的有機(jī)污染物，它們以毒性和使水中溶解氧減少的形式對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，危害人體健康。而如今，化工、醫(yī)藥和實(shí)驗(yàn)室等排出的廢水中的有機(jī)污染物已經(jīng)對(duì)生態(tài)環(huán)境，尤其是水環(huán)境，造成了很大的污染，并進(jìn)一步對(duì)人們的健康造成了隱患；因此,整治環(huán)境污染勢(shì)在必行。光催化技術(shù)在治理環(huán)境污染方面起到越來(lái)越重要的作用；尤其是在光催化降解有機(jī)物(如有機(jī)染料等)方面受到廣泛的關(guān)注。

鐵酸鈣是一種禁帶寬度較窄（約1.89 V）的半導(dǎo)體材料，它對(duì)光有良好的相應(yīng)，大量的研究表明在光的照射下鐵酸鈣可催化降解一些染料，如甲基橙、甲基藍(lán)等。

而鐵酸鈣的制備目前主要有濕化學(xué)法(薛紅艷，納米鐵酸鈣的光催化活性與催化機(jī)理研究，無(wú)機(jī)鹽工業(yè)2017,49:85-88)、微波燒結(jié)技術(shù)(R. Dom, R. Subasri, K. Radha,P. H. Borse, Synthesis of solar active nanocrystalline ferrite, MFe₂O₄ (M: Ca,Zn, Mg) photocatalyst by microwave irradiation, Solid State Communications,2011,151: 470-473)及共沉淀法(N.H. Sulaiman, M.J. Ghazali, J. Yunas, A.Rajabi, B.Y. Majlis, M. Razali，Synthesis and characterization of CaFe₂O₄nanoparticles via co-precipitation and auto-combustion methods, CeramicsInternational, 2018, 44:46-50)等。