[发明专利]复合磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe2O4及其制备方法

摘要

本发明提供一种复合磁性可见光催化剂Ag‑AgI‑BiOI‑CoFe₂O₄及其制备方法，它提供一种可回收的磁性可见光催化剂Ag‑AgI‑BiOI‑CoFe₂O₄，该催化剂由单质Ag、Ag I、BiO I及CoFe₂O₄复合而成，多组份耦合有利于光生电子空穴对的有效分离，会产生较多的强氧化性物质，从而增强可见光催化剂的氧化活性，磁载体CoFe₂O₄的掺杂可使可见光催化剂具有足够强的磁回收能力，能够多次循环利用，从而降低烟气脱汞成本，提高可见光催化剂的环保性能。

主权项

1.一种复合磁性可见光催化剂Ag‑AgI‑BiOI‑CoFe2O4的制备方法，其特征在于：所述复合磁性可见光催化剂Ag‑AgI‑BiOI‑CoFe2O4由Ag、AgI、BiOI及CoFe2O4组成，CoFe2O4、AgI及BiOI的重量比为CoFe2O4：AgI：BiOI=1：1.5：2.5，Ag与AgI的重量比为1%～5%；所述制备方法包括如下工艺步骤：一、制备磁性微颗粒CoFe2O4（1）、将a摩尔的Co(NO3)2·6H2O和b摩尔Fe(NO3)3·9H2O溶入100～150mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A，a与b的摩尔比为1:2；（2）、将c摩尔的氢氧化钠溶解于100～150mL的去离子水中得到溶液B，a与c的摩尔比为1:8；（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12～14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2～3小时，制得溶液C；（4）、对溶液C进行加热，使溶液C发生水热反应，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3～5次，最后将水热反应产物置于60～80°C的烘箱中真空干燥24～48小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe2O4微颗粒；二、制备AgI ‑BiOI ‑CoFe2O4磁性悬浮溶液（1）、按重量比换算出一定量AgI ‑BiOI ‑CoFe2O4催化剂中Ag的摩尔量与Bi的摩尔量，将Ag的摩尔量与Bi的摩尔量分别乘以AgNO3和Bi(NO3)3·5H2O的分子量得到所需要AgNO3和Bi(NO3)3·5H2O的重量，并称取相应重量的AgNO3和Bi(NO3)3·5H2O；（2）、将称取的AgNO3与Bi(NO3)3·5H2O溶入100～800mL的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；所述的冰醋酸的水溶液中冰醋酸的体积分数为10%～50%；（3）、将按重量比称取的步骤一中制备的磁性CoFe2O4微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30～60分钟，制得溶液E；（4）、将步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量和Bi的摩尔量相加，得出所需的KI的摩尔量，将KI的摩尔量乘以KI的分子量计算出所需KI的重量；根据该重量称取KI，将其溶解在20～200mL的水中，然后将该KI溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2～3小时，之后再静置至少12小时，制得悬浮溶液F；三、制备磁性可见光催化剂Ag‑AgI‑BiOI‑CoFe2O4（1）、将步骤二中制得的悬浮溶液F置于10～100W的紫外光灯下照射，并搅拌1～3小时；（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3～5次，之后将沉淀物置于60～80°C的烘箱中真空干燥12～24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag‑AgI‑BiOI‑CoFe2O4。