[發明專利]一種用于降解有機污染物的α-Fe2O3/Fe光催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910369715.7
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110038572A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 程雅慧;張瑞;劉暉
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J35/10;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
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1.一種用于降解有機污染物的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑，其特征在于所述的α-Fe₂O₃/Fe光催化劑為納米片結構，納米片直徑為50～300nm，厚度為2～8nm，比表面積為60～150m²/g。

2.如權利要求1所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑，其特征在于所述的α-Fe₂O₃沿(110)方向擇優生長，α-Fe₂O₃與Fe的質量比為1∶0.5～1∶1.5。

3.如權利要求1所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑，其特征在于所述光催化劑的制備方法包括以下步驟：

3.1)采用氧化還原法制備Fe納米片；

3.1.1)將可溶性亞鐵鹽水溶液與醇溶劑均勻混合得到混合溶液I；

3.1.2)將有機鹽加入到混合溶液I中得到混合溶液II；

3.1.3)將硼氫鹽水溶液快速加入到混合溶液II中得到懸濁溶液III；

3.1.4)將懸濁液III中的沉淀分離，所得的沉淀用無水乙醇和去離子水分別沖洗，離心分離，并在真空干燥箱中保溫，得到Fe納米片；

3.2)將步驟3.1)得到的Fe納米片在空氣氛圍下退火，得到α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑。

4.如權利要求3所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑制備方法，其特征在于所述的制備步驟3.1.1)的可溶性亞鐵鹽水溶液濃度為0.01～0.05mol/L，醇溶劑為乙醇、乙二醇、丙三醇中的一種或幾種，體積為300～500mL/L。

5.如權利要求3所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑制備方法，其特征在于所述的制備步驟3.1.2)的有機鹽為醋酸鈉、甲基鈉、溴化四丁胺中的一種或幾種，質量濃度為2～6g/L。

6.如權利要求3所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑制備方法，其特征在于所述的制備步驟3.1.3)的硼氫鹽水溶液的濃度為0.05～0.4mol/L，所用的硼氫鹽為硼氫化鉀、硼氫化鈉中的一種或兩種。

7.如權利要求3所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑制備方法，其特征在于所述的制備步驟3.1.1)、3.1.2)、3.1.3)的反應溫度均為30～55℃，整個過程保持機械攪拌。

8.如權利要求3所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑制備方法，其特征在于所述的制備步驟3.1.4)的真空干燥箱的溫度為40～80℃，保溫10～30h。

9.如權利要求3所述的α-Fe₂O₃/Fe納米復合材料光催化劑制備方法，其特征在于所述的制備步驟3.2)的退火溫度為300～600℃，退火時間為2～120min。