CN105749903A - MgZnCr-TiO2类水滑石可见光催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MgZnCr?TiO₂类水滑石可见光催化剂及其制备方法和应用，该MgZnCr?TiO₂类水滑石可见光催化剂包括碳酸型镁锌铬类水滑石和二氧化钛，二氧化钛负载在碳酸型镁锌铬类水滑石上。其制备方法为：以镁、锌和铬(Ⅲ)的盐酸盐以及氢氧化钠、无水碳酸钠和二氧化钛为原料，进行共沉淀反应，然后进行水热晶化处理。本发明的MgZnCr?TiO₂类水滑石可见光催化剂具有比表面积大、吸附量大、对可见光吸收好等优点，能够广泛用于光催化降解染料废水，具有很好的吸附能力和光催化降解能力，能够彻底去除污染物，且重复利用性较好。

Description

MgZnCr-TiO2类水滑石可见光催化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种可见光催化剂，具体涉及一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着人类文明和科学技术的不断发展，人类世界从简单的黑白世界步入到了色彩缤纷的彩色世界，这都归功于合成染料的出现。但合成染料在给人类世界带来五彩的同时也给人类生存的环境造成了巨大破坏，尤其是偶氮类直染染料，由于其染色过程不需要媒染剂，导致染料极易流失，从而进入水体；由于其耐酸、耐碱及难生物降解，使其在自然界中会长时间停留；由于其具有颜色，会影响阳光透过水层从而影响水生植物光合作用；另外，有些染料还具有生物毒性。鉴于其上述性质，染料废水的处理一直是工业难题，一般染料废水用吸附法和高级氧化法来处理，但由于吸附处理只是将污染物从液相转移到固相，其仍然有相当大的污染风险且吸附后的吸附剂再生比较困难，这也提高了废水的处理成本；高级氧化技术需要大量的氧化剂，造成处理成本较高，企业难以承受。近几年，光催化降解污染物逐渐进入科研人员的视野，光催化作为一种污染物治理技术有着经济、环保的优点。

锐钛矿相的纳米TiO₂在紫外光照射下具良好的光催化性能，但到达地面的太阳光中紫外光含量极少，这使得TiO₂在实际的应用中受到了一定的限制。因此，大量的改性TiO₂光催化剂被研制以提高其在可见光下的催化效率。近年来，对TiO₂的改性包括金属掺杂(铁、铜等)、非金属(氮、硫等)掺杂等；另外，研究者也在不断研究开发新的光催化剂，常见的有铋系(BiVO₄、Bi₂O₃等)、锌系(ZnO₂、Cu-Zn等)及其他复合催化剂。

类水滑石化合物(HTLCs)又称层状双金属氧化物，其通用的公式为：其中M²⁺是二价金属离子，M³⁺为三价金属离子，A为阴离子，n为所带结晶水的个数。由于组成金属种类及层间阴离子不同，使得类水滑石的种类非常多，不同的类水滑石具有不同的功能，有些类水滑石就具有光催化性能，因此通过调控水滑石的组成可以制备出不同功能的材料。

目前合成的类水滑石主要用作吸附剂，而吸附仅仅是一种物理处理方法，不能彻底去除污染物；另有少量类水滑石虽用作催化剂，但是其催化发生在紫外光条件下，对可见光的利用率低，这提高了处理费用，不便于实际应用；此外，有些水滑石的合成条件苛刻(高温高压)，这也不利用实际应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种比表面积大、吸附量大且对可见光吸收好的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂，还提供了一种成本低廉、无需特殊设备、操作简单方便、制备过程绿色环保、便于大规模生产的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备方法和该催化剂在光催化降解染料废水中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂，所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂包括碳酸型镁锌铬类水滑石和二氧化钛，所述二氧化钛负载在所述碳酸型镁锌铬类水滑石上。所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂为片层状结构。

上述的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂中，优选的，所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂主要由含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液，含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液及纳米TiO₂水悬浮液通过共沉淀法制备得到。

作为一个总的发明构思，本发明还提供了一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液和含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液滴加到纳米TiO₂水悬浮液中进行共沉淀反应，得到浆液；

S2、将步骤S1中得到的浆液进行水热晶化处理，得到MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂。

上述制备方法中，优选的，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S1-1、在搅拌条件下将含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液和含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液滴加到纳米TiO₂水悬浮液中，并调节反应体系的pH值为9～10，进行共沉淀反应；

S1-2、将步骤S1-1中共沉淀反应的产物继续搅拌，得到浆液。

上述制备方法中，优选的，所述步骤S1-1中，所述搅拌的转速为1800rpm～2000rpm，所述共沉淀反应中通过控制所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液和所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液的滴加速率共同调节反应体系的pH值；所述步骤S1-2中，搅拌的时间为0.5h～1h。

上述制备方法中，优选的，所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液的滴加速率为10～15滴/分钟；所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液的滴加速率为10～15滴/分钟。

上述制备方法中，优选的，所述步骤S1中，所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液中以摩尔比计Mg∶Zn∶Cr＝1∶1～8∶1～2。

上述制备方法中，优选的，所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液中总金属离子浓度为0.15mol/L～0.5mol/L。

上述制备方法中，优选的，所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液中NaOH的浓度为0.3375mol/L～1.125mol/L；所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液中Na₂CO₃的浓度为0.0999mol/L～0.3329mol/L。

上述制备方法中，优选的，所述纳米TiO₂水悬浮液的质量浓度为1mg/mL～8mg/mL。

上述制备方法中，优选的，所述步骤S2中，所述水热晶化处理的温度为60℃～70℃，时间为12h～14h。

作为一个总的发明构思，本发明还提供了一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂或上述制备方法制得的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂在处理偶氮类染料废水中的应用。

上述应用中，优选的，所述应用包括以下步骤：将所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂与偶氮类染料废水混合，在光照条件下进行光催化降解，完成对偶氮类染料废水的降解。

上述应用中，优选的，所述混合在黑暗中进行，所述混合的时间为0.5h～1h。

上述应用中，优选的，所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的用量为0.2g/L～0.5g/L。

上述应用中，优选的，所述偶氮类染料废水的初始浓度为20mg/L～100mg/L。

上述应用中，优选的，所述偶氮类染料废水中的偶氮类染料为刚果红。本申请的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂对刚果红的降解效果比其他的偶氮类染料降解效果更好。

上述应用中，优选的，所述光催化降解的时间为0.5h～3h。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明提供了一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂，包括碳酸型镁锌铬类水滑石和二氧化钛，其中二氧化钛负载在碳酸型镁锌铬类水滑石上，提高了材料的比表面积，增加了材料吸附能力；该材料在可见光下具有较好催化性能，弥补了二氧化钛不能利用可见光的缺点。相比于其他同类型的材料，本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂具有吸附量大、比表面积大、对可见光吸收好等优点。

(2)本发明提供了一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备方法，以镁、锌和铬(Ⅲ)的盐酸盐以及氢氧化钠、无水碳酸钠和二氧化钛为原料，采用共沉淀法制备得到碳酸型镁锌铬类水滑石负载二氧化钛可见光催化剂。相比于其他现有技术，本发明的原料来源广泛且价格低廉，同时采用的共沉淀法在常温常压下均可进行，无需高温高压且无有毒试剂的添加，具有成本低廉、无需特殊设备、操作简单方便、制备过程绿色环保、便于大规模生产等优点。

(3)本发明还提供了一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂在光催化降解染料废水中的应用。以处理刚果红水溶液为例，本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂能在可见光下对刚果红水溶液进行降解，不仅能够有效吸附刚果红还能将吸附在材料上的刚果红有效降解，将其彻底去除。相比于其他材料单一的吸附作用，本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂既能有效吸附污染物，又能彻底消除污染物对环境的污染。另外，本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂重复利用性较好，经过5次重复吸附催化过程，其对刚果红的去除率仍达45.96％。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1为本发明实施例1中MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备装置图。

图2为本发明实施例1中制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的X射线衍射(XRD)谱图。

图3为本发明实施例1中制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的紫外可见吸收光谱。

图4为本发明实施例1中制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的扫描电子显微镜(SEM)图像。

图5为本发明实施例1中制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的扫描电子显微镜(SEM)图像。

图6为本发明实施例1中制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的透射电子显微镜(TEM)图像。

图7为本发明实施例1中制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的透射电子显微镜(TEM)图像。

图8为本发明实施例1中制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的氮气吸附脱附曲线和孔径分布曲线。

图9为本发明实施例2中刚果红去除效果随时间变化关系图。

图10为本发明实施例3中刚果红去除效果随时间变化关系图。

图11为本发明实施例4中刚果红去除效果随时间变化关系图。

图12为本发明MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂重复利用的效果图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。

实施例1：

一种本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂，该MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂包括碳酸型镁锌铬类水滑石和二氧化钛，二氧化钛负载在碳酸型镁锌铬类水滑石上。该MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂为片层状结构。该MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂主要由MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液A，NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液B及纳米TiO₂水悬浮液通过共沉淀法制备得到。

一种上述的本发明实施例的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备方法，制备装置如图1所示，包括以下步骤：

(1)取1.0165g MgCl₂·6H₂O、0.6815g ZnCl₂、2.6645g CrCl₃·6H₂O溶解于100mL去离子水中，得到含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液A，该混合金属盐溶液A中以摩尔比计Mg∶Zn∶Cr＝1∶1∶2，总金属离子浓度为0.2mol/L。

(2)取1.800g氢氧化钠、1.4120g碳酸钠溶解于100mL去离子水中，得到含有氢氧化钠、碳酸钠的混合碱溶液B，其中混合碱溶液B中氢氧化钠的浓度为0.45mol/L，碳酸钠的浓度为0.1332mol/L。

(3)配制质量浓度为1mg/mL的纳米TiO₂水悬浮液。其配制过程：取50mg的纳米TiO₂溶于50ml的水中，配制得到1mg/mL的纳米TiO₂水悬浮液。

(4)在常温常压下，取100ml步骤(1)中的混合金属盐溶液A和步骤(2)中的混合碱溶液B，同时逐滴加入到50ml步骤(3)中的纳米TiO₂水悬浮液中，并采用磁力搅拌器在2000rpm下剧烈搅拌进行共沉淀反应，在共沉淀反应的反应过程中采用雷磁PHS-3C精密pH计实时监控反应液pH，通过控制混合金属盐溶液A的滴加速率为10～15滴/分钟，混合碱溶液B的滴加速度为10～15滴/分钟，调节反应体系的pH值＝9～10。待滴加结束后，继续搅拌0.5小时，得到浆液。

本发明中，通过控制含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液和含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液的滴加速率共同调节反应体系的pH值，将调节反应体系的pH值＝9～10时即可进行共沉淀反应制备MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂。

(5)将步骤(4)中得到的浆液在60℃下水热晶化12小时，然后将水热晶化的产物过滤，并用去离子水洗涤5次，过滤后得到的固体物质，最后将洗涤后的固体物质于60℃下干燥、研磨，得到MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂。

本实施例制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的XRD谱图，如图2所示。从图2中可以看出制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂具有典型的水滑石特征衍射峰，说明该材料也是具有片层状结构水滑石结构。

本实施例制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的紫外-可见光谱图，如图3所示。从图3中可以看到材料在波长为350nm和500nm左右有吸收，说明制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂对可见光有吸收。

本实施例制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的扫描电子显微镜图像，如图4和图5所示。从图4和图5中可以看到制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂呈片层状，大量二氧化钛颗粒负载于片层结构表面。

本实施例制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的透射电子显微镜图像，如图6和图7所示。从图6和图7中可以看到制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂呈片层状，且层间距比较小。

本实施例制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的氮气吸附脱附曲线和孔径分布曲线，如图8所示。从图8中可以看到制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂结构很稳定，孔径较小，通过BET测试的比表面积为170.334m²/g。

实施例2：

一种本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂在光催化降解染料废水中的应用，包括以下步骤：

(1)取0.05g实施例1中的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂加入到100mL初始浓度为100mg/L的刚果红溶液中，置于黑暗中以800rpm的搅拌速度搅拌0.5h，使MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂达到吸附平衡，得到混合液。

(2)在常温常压下，将步骤(1)中的混合液置于氙灯光源(以300W、带滤光片的氙灯模拟可见光源)照射下进行光催化降解180min，完成对刚果红溶液的降解。

刚果红降解原理如下：在黑暗条件下，刚果红燃料被吸附在MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂表面；随后，进行光照，催化剂吸收光子被激发，产生电子和空穴，电子具有很强还原能力，而空穴则具有较强氧化能力，吸附在催化剂表面上的刚果红与空穴接触，被氧化为小分子物质或被完全矿化。

在光催化降解过程中，每隔10min用10mL注射器取4mL经光催化降解的水样；将样品用离心机进行离心分离，其中离心分离的转速为10000r/min，时间为3min；取离心分离后得到的上清液放到石英比色皿中，用紫外-可见光分光光度计于495纳米处测量其吸光度，然后通过吸光度与浓度的关系(其关系式如(2)式)将吸光度换算为浓度，然后通过吸光度来计算刚果红的去除率α。

$\mathrm{\α}=\frac{c_0-c}{c_0}\×100\%---\left(1\right)$

式(1)中：α为去除率(％)；

C₀为处理前溶液中刚果红的初始浓度100mg/L(单位：mg/L)；

C为处理后上清液中刚果红的浓度(单位：mg/L)。

C＝82.01×A (2)

式(2)中：C为刚果红浓度(单位：mg/L)；

A为吸光度。

图9为刚果红溶液去除效果随时间变化关系图。从图9中可以看出，光催化降解30min时，对刚果红的去除率为97％，而降解60min时，对刚果红的去除率已经达到99％，这说明本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂能够有效降解刚果红，具有较好的光催化降解性能，且降解效率很高。

实施例3：

一种本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备方法，与实施例1基本相同，不同之处是本实施例混合金属盐溶液A中以摩尔比计Mg∶Zn∶Cr＝1∶2∶1。将本实施例制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂用于处理刚果红溶液，应用方法与实施例2相同。图10为刚果红溶液去除效果随时间变化关系图。从图10中可以看出，光催化降解30min时，对刚果红的去除率为44.4％，而降解90min时，对刚果红的去除率已经达到59.8％，这说明本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂能够有效降解刚果红。

实施例4：

一种本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备方法，与实施例1基本相同，不同之处是本实施例混合金属盐溶液A中以摩尔比计Mg∶Zn∶Cr＝1∶4∶1。将本实施例制备的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂用于处理刚果红溶液，应用方法与实施例2相同。图11为刚果红溶液去除效果随时间变化关系图。从图11中可以看出，光催化降解30min时，对刚果红的去除率为53.1％，而降解90min时，对刚果红的去除率已经达到83.4％，这说明本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂能够有效降解刚果红，具有较好的光催化降解性能，且降解效率很高。

材料重复使用性考察

(1)取0.05g实施例1中的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂加入到100mL初始浓度为100mg/L的刚果红溶液中，置于黑暗中以800rpm的搅拌速度搅拌0.5h，使MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂达到吸附平衡，得到混合液。

(2)在常温常压下，将步骤(1)中的混合液置于氙灯光源(以300W、带滤光片的氙灯模拟可见光源)照射下进行光催化降解180min，完成对刚果红溶液的降解。

(3)降解完成后，将样品用离心机进行离心分离，其中离心分离的转速为10000r/min，时间为3min。取离心分离后得到的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂，根据上述步骤继续对刚果红溶液进行降解处理。

将每次离心分离后得到的上清液放到石英比色皿中，用紫外-可见光分光光度计于495纳米处测量其吸光度，然后通过吸光度来计算刚果红的浓度，并进一步跟进公式(1)计算刚果红的去除率。图12为实施例1的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂重复利用的效果图。由图12可以看出，在第五次可见光吸附降解试验中，MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂对刚果红的去除率仍能达到45.96％，这说明本发明的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂有较好的重复利用性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂，其特征在于，所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂包括碳酸型镁锌铬类水滑石和二氧化钛，所述二氧化钛负载在所述碳酸型镁锌铬类水滑石上。

2.一种如权利要求1所述的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液和含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液滴加到纳米TiO₂水悬浮液中进行共沉淀反应，得到浆液；

S2、将步骤S1中得到的浆液进行水热晶化处理，得到MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S1-1、在搅拌条件下将含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液和含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液滴加到纳米TiO₂水悬浮液中，并调节反应体系的pH值为9～10，进行共沉淀反应；

S1-2、将步骤S1-1中共沉淀反应的产物继续搅拌，得到浆液。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1-1中，所述搅拌的转速为1800rpm～2000rpm，所述共沉淀反应中通过控制所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液和所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液的滴加速率共同调节反应体系的pH值；所述步骤S1-2中，搅拌的时间为0.5h～1h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液的滴加速率为10～15滴/分钟；所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液的滴加速率为10～15滴/分钟。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液中以摩尔比计Mg∶Zn∶Cr＝1∶1～8∶1～2；所述含有MgCl₂、ZnCl₂、CrCl₃的混合金属盐溶液中总金属离子浓度为0.15mol/L～0.5mol/L；所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液中NaOH的浓度为0.3375mol/L～1.125mol/L；所述含有NaOH、Na₂CO₃的混合碱溶液中Na₂CO₃的浓度为0.0999mol/L～0.3329mol/L；所述纳米TiO₂水悬浮液的质量浓度为1mg/mL～8mg/mL。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述水热晶化处理的温度为60℃～70℃，时间为12h～14h。

8.一种如权利要求1所述的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂或如权利要求2～7中任一项所述的制备方法制得的MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂在处理偶氮类染料废水中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂与偶氮类染料废水混合，在光照条件下进行光催化降解，完成对偶氮类染料废水的降解。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述MgZnCr-TiO₂类水滑石可见光催化剂的用量为0.2g/L～0.5g/L；所述偶氮类染料废水的初始浓度为20mg/L～100mg/L；所述偶氮类染料废水中的偶氮类染料为刚果红；所述混合在黑暗中进行，所述混合的时间为0.5h～1h；所述光催化降解的时间为0.5h～3h。