本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制新材料領(lǐng)域,尤其涉及一種氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑的制備方法。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,來(lái)自工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的毒害有機(jī)污染物嚴(yán)重威脅著環(huán)境和人類的健康,尋求一種新型高效的環(huán)境治理技術(shù)具有重要的意義。光催化技術(shù)因其節(jié)能、高效、污染物降解徹底、無(wú)二次污染優(yōu)點(diǎn),目前已成為一種具有重要應(yīng)用前景的新興環(huán)境治理技術(shù)。近年來(lái),新型高效的可見(jiàn)光光催化劑的研制成為光催化技術(shù)中的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容,其中具有表面等離子共振效應(yīng)的光催化材料,因其獨(dú)特的表面物理化學(xué)性質(zhì)和高效的可見(jiàn)光光催化性能,成為研究的熱點(diǎn)之一。
然而,目前所報(bào)道的可見(jiàn)光光催化材料大多具有較高的光生載流子復(fù)合率和較差的可見(jiàn)光吸收,導(dǎo)致其量子效率較低。因此,開(kāi)發(fā)新型高效可見(jiàn)光光催化材料,拓展半導(dǎo)體材料光譜響應(yīng)范圍以及促進(jìn)光生電子和空穴有效分離,成為目前光催化材料研究領(lǐng)域急需解決的科學(xué)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)中光催化降解污染物過(guò)程中的不足,提供一種氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑的制備方法。
為此,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案,一種氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑的制備方法,依次包括如下步驟:
1)將10mL濃度為0.1~0.5mol/L硝酸亞鐵溶液置于溫度為60~80℃水浴中,滴加濃度為40~80mmol/L的碳酸鈉溶液5~8mL,攪拌4~6h,形成氫氧化鐵膠體物質(zhì);
2)在40~60℃水浴下,向5~10mL濃度為0.1~0.5mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加10~15mL濃度為0.2~0.8mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌60~100min后,沉淀,加入氫氧化鐵膠體物質(zhì),攪拌6~8h,固液分離,將固體用去離子水洗滌3~5遍,在105℃下烘干;
3)將烘干得到的產(chǎn)品在400~600℃下煅燒5~8h,即可得到一種氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑。
本發(fā)明具有以下優(yōu)越性:在該過(guò)程中利用鐵氫氧化物形成的膠體物質(zhì)在磷酸釔固體表面形成薄膜,形成均勻的復(fù)合體。經(jīng)過(guò)煅燒后,形成鐵的氧化物和磷酸釔復(fù)合,所制得的催化劑有較好的晶體結(jié)構(gòu)且有較大的比表面積,穩(wěn)定,光降解處理效率高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明并不僅限于此。
實(shí)施例1
將10mL濃度為0.5mol/L硝酸亞鐵溶液置于溫度為80℃水浴中,滴加濃度為80mmol/L的碳酸鈉溶液8mL,攪拌6h,形成氫氧化鐵膠體物質(zhì);在60℃水浴下,向10mL濃度為0.5mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加15mL濃度為0.8mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌100min后,沉淀,加入氫氧化鐵膠體物質(zhì),攪拌8h,固液分離,將固體用去離子水洗滌5遍,在105℃下烘干;將烘干得到的產(chǎn)品在600℃下煅燒8h,即可得到一種氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑。
將制得的氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑用于處理含酸性大紅廢水:0.3g氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑加入到50mL濃度為10mg/L的酸性大紅廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)1h,脫色率為92.1%。
實(shí)施例2
將10mL濃度為0.1mol/L硝酸亞鐵溶液置于溫度為60℃水浴中,滴加濃度為40mmol/L的碳酸鈉溶液5mL,攪拌4h,形成氫氧化鐵膠體物質(zhì);在40℃水浴下,向5mL濃度為0.1mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加10mL濃度為0.2mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌60min后,沉淀,加入氫氧化鐵膠體物質(zhì),攪拌6h,固液分離,將固體用去離子水洗滌3遍,在105℃下烘干;將烘干得到的產(chǎn)品在400℃下煅燒5h,即可得到一種氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑。
將制得的氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑用于處理含亞甲基藍(lán)廢水:0.3g氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑加入到50mL濃度為10mg/L的亞甲基藍(lán)廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)1h,脫色率為93.1%。
實(shí)施例3
將10mL濃度為0.2mol/L硝酸亞鐵溶液置于溫度為80℃水浴中,滴加濃度為70mmol/L的碳酸鈉溶液8mL,攪拌6h,形成氫氧化鐵膠體物質(zhì);在60℃水浴下,向8mL濃度為0.4mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加10mL濃度為0.2mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌60min后,沉淀,加入氫氧化鐵膠體物質(zhì),攪拌8h,固液分離,將固體用去離子水洗滌5遍,在105℃下烘干;將烘干得到的產(chǎn)品在600℃下煅燒8h,即可得到一種氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑。
將制得的氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑用于處理含金橙II廢水:0.3g氧化鐵/磷酸釔復(fù)合催化劑加入到100mL濃度為10mg/L的金橙II廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)1h,脫色率為93.5%。