本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域,涉及一種鐵摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,尤其涉及一種用于處理有機(jī)廢水的光催化材料及其制備方法。
背景技術(shù):
當(dāng)前,伴隨工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,人類賴以生存的水資源均受到不同程度的污染,水資源污染已經(jīng)成為世界各國面臨的亟待解決的問題。水中的污染物,特別是有毒有機(jī)污染物的存在,不僅造成環(huán)境污染、生態(tài)破壞,而且嚴(yán)重危害人類健康。這些有機(jī)污染物包括多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥、環(huán)境干擾素、染料等。
在污染物降解以及能源生產(chǎn)領(lǐng)域中,半導(dǎo)體光催化是最有前景的方法之一。當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體禁帶寬度的光子照射在光催化劑表面上時就會產(chǎn)生電子-空穴對的分離,這是光催化反應(yīng)的最初的基本步驟。為了尋找高效的光催化劑,大量研究工作都集中在研究光催化活性的影響因素上。摻雜催化劑有利于電子躍遷,在催化劑表面形成自由基而提高催化效率。而提高光催化效果是一項無止境的工作。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種鐵摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種鐵摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)邊攪拌邊往濃度為0.3-0.4mol/l,體積為20-30ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.3-0.4mol/l,體積為20-30ml的氯化銦溶液和濃度為0.2-0.3mol/l,體積為4-8ml的氯化鐵溶液;
(2)滴加完成后繼續(xù)以相同的轉(zhuǎn)速攪拌25-30min,形成膠體后,加入15-25mmol乙二醇,再攪拌40-50min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體3-5次,在102℃-105℃下烘干,即可得到鐵摻雜磷酸銦光催化劑。
優(yōu)選地,步驟(1)和步驟(2)中的攪拌轉(zhuǎn)速均為280-320r/s。
本發(fā)明將鐵和磷酸銦摻雜,有利于光生電子的躍遷,避免復(fù)合,有利于提高催化效率。
具體實施方式
實施例1
一種鐵摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,包括如下步驟:
在280r/s的攪拌轉(zhuǎn)速下,往濃度為0.3mol/l,體積為30ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.3mol/l,體積為30ml的氯化銦溶液和濃度為0.2mol/l,體積為8ml的氯化鐵溶液;滴加完成后繼續(xù)在280r/s的轉(zhuǎn)速下攪拌30min,形成膠體后,加入25mmol乙二醇,再攪拌40min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體3次,在102℃下烘干,即可得到鐵摻雜磷酸銦光催化劑。
取1g鐵摻雜磷酸銦光催化劑加入到裝有100ml濃度為30mg/l的酸性大紅溶液中,在300w碘鎢燈照射下,反應(yīng)60min,脫色率為95.7%。相同質(zhì)量的磷酸銦在相同的條件下的脫色率僅為70.1%。由此可以看出,本發(fā)明降解速度顯著提高。
實施例2
在320r/s的攪拌轉(zhuǎn)速下,往濃度為0.4mol/l,體積為20ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.4mol/l,體積為20ml的氯化銦溶液和濃度為0.3mol/l,體積為4ml的氯化鐵溶液;滴加完成后繼續(xù)在320r/s的轉(zhuǎn)速下攪拌25min,形成膠體后,加入15mmol乙二醇,再攪拌50min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體5次,在105℃下烘干,即可得到鐵摻雜磷酸銦光催化劑。
取1g鐵摻雜磷酸銦光催化劑加入到裝有100ml濃度為30mg/l的亞甲基藍(lán)溶液中,在300w碘鎢燈照射下,反應(yīng)60min,脫色率為96.8%。
實施例3
在300r/s的攪拌轉(zhuǎn)速下,往濃度為0.35mol/l,體積為25ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.35mol/l,體積為25ml的氯化銦溶液和濃度為0.25mol/l,體積為6ml的氯化鐵溶液;滴加完成后繼續(xù)在320r/s的轉(zhuǎn)速下攪拌28min,形成膠體后,加入20mmol乙二醇,再攪拌45min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體4次,在103℃下烘干,即可得到鐵摻雜磷酸銦光催化劑。
取1g鐵摻雜磷酸銦光催化劑加入到裝有100ml濃度為30mg/l的羅丹明b溶液中,在300w碘鎢燈照射下,反應(yīng)60min,脫色率為97.5%。