CN109126810A - 一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沸石负载Bi1‑xRxVO4‑Fe3O4磁性纳米光催化剂,所述光催化剂的分子式为Bi1‑xRxVO4‑Fe3O4/沸石,其中R为La或Pr,所述x为0~0.3。光催化剂的制备方法:称取一定量R2O3备用,向R2O3中加入浓硝酸,冷却得到R(NO3)3晶体;称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和R(NO3)3晶体,加入蒸馏水搅拌得到前驱体溶胶;在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,保温,既得沸石负载Bi1‑xRxVO4‑Fe3O4磁性纳米光催化剂。本发明所提供的磁性纳米光催化剂,催化效果也相对于现有光催化剂的催化效果更好,还具有成本低廉,普适性强,大大降低了对原材料的要求。原材料更容易获取,降低了实施生产的门槛,适用于推广使用,也适用于规模化工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及光催化剂的技术领域,具体的说,是指一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法。
背景技术
光催化剂是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称。
伴随着我国经济的不断发展和进步,城市、城镇规模的不断扩大,城市、城镇的用水量和排水量都在不断增加,加剧了用水的紧张和水质的污染。我国每年排放大量的工业废水,对环境造成重大污染。其中,造纸和纸制品业;化学原料及化学制品制造业;纺织业、煤炭开采和洗选业等行业的废水排放量占工业企业废水排放总量的50%。工业废水中的印染废水造成的污染尤为严重,其中的有机污染物主要有重氮、酚类、天然有机酸、偶氮化合物等,这些有机物一般很难被除去。
现有去除上述有机物会采用光催化剂,但是现有的光催化剂在使用过程中存在易团聚、吸附性差、难以分离回收的问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂,其能够提高光催化剂在使用中吸附性强、便于分离回收、易分散的效果。
本发明的第二个目的在于提供一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂的制备方法,其操作简便,成本低廉,适用于规模化工业生产,其制备出的沸石负载Bi1- xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂在使用中吸附性强、便于分离回收、且易分散。
本发明的第三个目的在于提供一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂用于降解有机物的应用,通过沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂降解有机物,其具有降解效果好、效率高等优点。
本发明的实施例是这样实现的:
一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂,所述光催化剂的分子式为Bi1- xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为La或Pr,所述x为0~0.3。
一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
称取一定量R2O3备用,向R2O3中加入浓硝酸,冷却得到R(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和R(NO3)3晶体,加入蒸馏水搅拌得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,保温,既得沸石负载Bi1- xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂。
本发明实施例的有益效果是:
光催化氧化法的原理是光催化剂在紫外光的照射下,内部电子迁移,产生空穴和电子,由于电子具有还原性,而空穴具有极强的获取电子的能力,能将水中的OH-和H2O分子氧化成具有极强氧化性的羟基自由基(·OH),从而发生氧化还原反应,将水中难降解的有机物彻底降解成H2O和CO2。光催化氧化法应用于污水处理有很多优势:(1)反应条件温和,常温常压下即可进行;(2)无需添加任何氧化剂,如臭氧(O3)、H2O2等化学药剂,避免了进一步的化学污染,并降低了成本;(3)光催化氧化反应彻底,反应产物彻底转化为H2O、CO2和酸、无机盐等。
本发明所提供的光催化剂,是将稀土元素掺杂La或Pr掺杂与BiVO4,通过稀土元素掺杂,使其破坏BiVO4晶格结构,从而形成缺陷晶格,扩宽BiVO4光谱相应的范围,进而使得掺杂的Bi1-xRxVO4光催化剂性能增强。
同时还制备出Fe3O4磁性纳米粒子;将Fe3O4磁性纳米粒子与掺杂的Bi1-xRxVO4光催化剂复合并将负载于沸石,从而得到的沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂,最终得到的产物磁性纳米光催化剂在能够保持高催化活性的前提下,又具有一定的磁性,实现在外加磁场作用下的简单分离,解决现有技术中光催化剂难以分离的技术问题,而且适量的Fe3O4磁性纳米粒子不仅可以作为复合催化剂的磁基体,而且还可和许多过渡金属氧化物一样,作为电子捕获剂抑制电子空穴对复合,提高光催化剂的光催化活性,起助催化剂的作用。
本发明所提供的磁性纳米光催化剂,还具有成本低廉,普适性强,大大降低了对原材料的要求。原材料更容易获取,降低了实施生产的门槛,适用于推广使用,也适用于规模化工业生产,制备得到磁性纳米光催化剂的催化效果也相对于现有光催化剂的催化效果更好。
本发明所提供的磁性纳米光催化剂的制备方法,简单方便,成本低廉,便于操作实施。整个生产过程中对生产设备要求较低,能够大大减少设备成本投入,进一步降低了生产成本。该制备方法普适性高,适用于规模化工业生产。
本发明所提供的磁性纳米光催化剂用于降解有机物其降解效果好,降解效果高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是实施例3和实施例4的降解率曲线图;
图2是实施例1、2、3、5的降解率曲线图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行,所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法进行具体说明。
本发明的实施例提供一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂,所述光催化剂的分子式为Bi1-xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为La或Pr,所述x为0~0.3。
进一步,所述光催化剂中x为0.05~0.2。
进一步,所述光催化剂中x为0.05。
进一步,所述光催化剂中x为0.1。
进一步,所述光催化剂中x为0.15。
进一步,所述光催化剂中x为0.2。
本发明的实施例还提供一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂的制备方法,
包括以下步骤:
称取一定量R2O3备用,向R2O3中加入浓硝酸,冷却得到R(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和R(NO3)3晶体,加入蒸馏水搅拌得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,保温,既得沸石负载Bi1- xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂。
进一步,所述Fe3O4制备过程包括以下:
在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中搅拌一定的时间后,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌;
将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,调节反应液的pH值,再升温并强力搅拌一定时间,再超声分散,得到产物;
将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至一定的pH值,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒。
进一步,在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中恒温加热温度为50~60℃,搅拌时间为10~15min,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌。
进一步,将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,直到反应液的pH值为10时停止,再升温至55~65℃,搅拌时间为65~75min,再超声分散15~25min。
进一步,将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至pH为7值,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒。
进一步,称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和R(NO3)3晶体,加入蒸馏水恒温加热65~75℃,搅拌30~45min,得到前驱体溶胶。
进一步,在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,在640~680℃保温40~60min,既得沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂。
下面对本发明的沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法做进一步的具体说明:
光催化剂在紫外光的照射下,内部电子迁移,产生空穴和电子,由于电子具有还原性,而空穴具有极强的获取电子的能力,能将水中的OH-和H2O分子氧化成具有极强氧化性的羟基自由基(·OH),从而发生氧化还原反应,将水中难降解的有机物彻底降解成H2O和CO2。
通过光催化剂来降解有机物具有很多优势:其一反应条件温和,常温常压下即可进行,其二无需添加任何氧化剂,如臭氧、H2O2等化学药剂,避免了进一步的化学污染,并降低了成本,其三光催化剂反应彻底,反应产物彻底转化为H2O、CO2和酸、无机盐等,不会再成对环境的二次污染等优点。
本发明所提供的一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂主要是用于解决现有技术中光催化剂在降解有机物的过程中存在易团聚、吸附性差,同时光催化剂难以分离回收,造成光催化消耗较大、降解效果不佳的技术问题。
为了解决上述技术问题,采用BiVO4半导体材料,其性质稳定,禁带宽度为2.4eV,非常接近于太阳光谱的中心(2.6eV),其吸收边可以延伸到约520nm,因此BiVO4是一种在可见光范围响应的理想光催化材料。
BiVO4存在三种晶体结构包括四方锆石型(z-BiVO4)、单斜白钨矿型(m-BiVO4)和四方白钨矿型(t-BiVO4),其中以单斜白钨矿型的光催化活性最高。为了提高光催化剂反应效率,因此采用在掺杂BiVO4,并将稀土元素掺杂La或Pr掺杂与BiVO4,通过稀土元素掺杂,使其破坏BiVO4晶格结构,从而形成缺陷晶格,扩宽BiVO4光谱相应的范围,进而使得掺杂的Bi1- xRxVO4光催化剂性能增强。
得到的掺杂光催化剂再与磁性纳米粒子结合最终得到磁性纳米光催化剂,并将该磁性纳米光催化剂负载到一些载体上比如沸石,负载后的光催化剂的团聚能力将会被大大降低,光催化剂整体的表面吸附的羟基数量将会增加,同时吸收光照的面积将会增加,从而得到在保持较高的催化活性下,又具有一定磁性,实现在外加磁场作用下的简单分离,从也解决了光催化剂不易分离的技术问题。
本发明还通过化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子;将Fe3O4磁性纳米粒子与掺杂的Bi1-xRxVO4光催化剂复合并将负载于沸石,从而得到的沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂,在能够保持高催化活性的前提下,又具有一定的磁性,实现在外加磁场作用下的简单分离,而且适量的Fe3O4磁性纳米粒子不仅可以作为复合催化剂的磁基体,而且还可和许多过渡金属氧化物一样,作为电子捕获剂抑制电子空穴对复合,提高光催化剂的光催化活性,起助催化剂的作用。
本发明所提供的方法不仅仅能够提高光催化剂的光催化活性,还具备制备工艺简单,生产成本低廉,适于大规模化的工业生产。
下面结合具体实施例对本发明所提供的一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法进行具体说明。
实施例1:
一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法,
光催化剂化学式:Bi1-xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为La,x为0.05,其分子式Bi0.95La0.05VO4-Fe3O4/沸石。
具体制备方法:
在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中恒温加热,并且温度控制在50~60℃,搅拌时间为10~15min,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌;
将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,调节反应液的pH值为10小时停止,再升温至55~65℃,并强力搅拌65~75min,再超声分散15~25min,得到产物;
将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至pH值为7,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒;
称取一定量La2O3备用,向La2O3中加入浓硝酸,冷却得到La(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和La(NO3)3晶体,加入蒸馏水恒温加热65~75℃,搅拌30~45min,得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,在640~680℃保温40~60min,既得沸石负载Bi0.95La0.05VO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂1。
实施例2:
一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法,
光催化剂化学式:Bi1-xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为La,x为0.1,其分子式Bi0.9La0.1VO4-Fe3O4/沸石。
具体制备方法:
在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中恒温加热,并且温度控制在50~60℃,搅拌时间为10~15min,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌;
将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,调节反应液的pH值为10小时停止,再升温至55~65℃,并强力搅拌65~75min,再超声分散15~25min,得到产物;
将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至pH值为7,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒;
称取一定量La2O3备用,向La2O3中加入浓硝酸,冷却得到La(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和La(NO3)3晶体,加入蒸馏水恒温加热65~75℃,搅拌30~45min,得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,在640~680℃保温40~60min,既得沸石负载Bi0.9La0.1VO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂2。
实施例3:
一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法,
光催化剂化学式:Bi1-xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为La,x为0.15,其分子式Bi0.85La0.15VO4-Fe3O4/沸石。
具体制备方法:
在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中恒温加热,并且温度控制在50~60℃,搅拌时间为10~15min,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌;
将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,调节反应液的pH值为10小时停止,再升温至55~65℃,并强力搅拌65~75min,再超声分散15~25min,得到产物;
将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至pH值为7,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒;
称取一定量La2O3备用,向La2O3中加入浓硝酸,冷却得到La(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和La(NO3)3晶体,加入蒸馏水恒温加热65~75℃,搅拌30~45min,得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,在640~680℃保温40~60min,既得沸石负载Bi0.85La0.15VO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂3。
实施例4:
一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法,
光催化剂化学式:Bi1-xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为Pr,x为0.15,其分子式Bi0.85Pr0.15VO4-Fe3O4/沸石。
具体制备方法:
在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中恒温加热,并且温度控制在50~60℃,搅拌时间为10~15min,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌;
将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,调节反应液的pH值为10小时停止,再升温至55~65℃,并强力搅拌65~75min,再超声分散15~25min,得到产物;
将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至pH值为7,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒;
称取一定量Pr2O3备用,向Pr2O3中加入浓硝酸,冷却得到Pr(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和Pr(NO3)3晶体,加入蒸馏水恒温加热65~75℃,搅拌30~45min,得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,在640~680℃保温40~60min,既得沸石负载Bi0.85Pr0.15VO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂4。
实施例5:
一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂及其制备方法,
光催化剂化学式:Bi1-xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为La,x为0.2,其分子式Bi0.8La0.2VO4-Fe3O4/沸石。
具体制备方法:
在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中恒温加热,并且温度控制在50~60℃,搅拌时间为10~15min,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌;
将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,调节反应液的pH值为10小时停止,再升温至55~65℃,并强力搅拌65~75min,再超声分散15~25min,得到产物;
将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至pH值为7,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒;
称取一定量La2O3备用,向La2O3中加入浓硝酸,冷却得到La(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和R(NO3)3晶体,加入蒸馏水恒温加热65~75℃,搅拌30~45min,得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,在640~680℃保温40~60min,既得沸石负载Bi0.8La0.2VO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂5。
实验数据:
将上述实施例得到的光催化剂1~5,均通过以下的检测方法:
磁性纳米光催化剂100mg,加入到100mL浓度为5mg/L的甲基橙溶液中,置于光反应器中。光照前,样品先在光反应器暗箱中搅拌10h以达到吸附脱附平衡,然后在300W氙灯下照射2h,在此过程中用电磁搅拌器不断搅拌,以达到充分降解甲基橙的目的。在这2h时间内,每隔20min取等量降解样品上层液体于离心管中,离心后取上清液,用分光光度计在620nm处测其吸光度,根据比尔-朗伯定律得出反应一定时间后甲基橙溶液的浓度。
其中得到降解率曲线图1和图2;
图1是实施例3和实施例4的降解率曲线图;
图2是实施例1、2、3、5的降解率曲线图。
通过上述实验数据对比可知,
如图1所示,当X含量一定时,稀土元素的不同,也会造成一定降解率的差异,从图中可以得知,稀土元素La的降解率优于稀土元素Pr。
如图2所示,当X含量不一定时,稀土元素相同,其降解率也存在较大的差异,从图中可以得知,降解率最优的是当X为0.15。
本发明所提供的光催化剂,通过Fe3O4磁性纳米粒子与掺杂的Bi1-xRxVO4光催化剂复合并将负载于沸石,得到沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂,该磁性纳米光催化剂不仅具有高催化活性,还能够保持高催化活性,同时因本身还有一定的磁性,能够实现在外加磁场的作用下实现简单的分离,从而解决现有光催化剂不易分离,回收难度大的技术问题,将稀土元素掺杂与BiVO4,通过稀土元素以及BiVO4的特点,从而使的光催化剂形成缺陷晶格,扩展相应的光谱范围,提高其吸附性,再进而提供光催化剂的性能。
本发明提供的磁性纳米光催化剂,成本低廉,普适性强,大大降低了对原材料的要求。原材料更容易获取,降低了实施生产的门槛,适用于推广使用,也适用于规模化工业生产,制备得到光催化剂的催化效果也相对于现有光催化剂的催化效果更好。
通过本发明制备的磁性纳米光催化剂制备方法,只需要通过简单的步鄹,合成制备而成,相对于现有光催化剂的制备方法而言,简单方便,成本低廉,便于操作实施。整个生产过程中对生产设备要求较低,能够大大减少设备成本投入,进一步降低了生产成本。该制备方法普适性高,适用于规模化工业生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂,其特征在于:所述光催化剂的分子式为Bi1-xRxVO4-Fe3O4/沸石,其中R为La或Pr,所述x为0~0.3。
2.根据权利要求1所述的磁性纳米光催化剂,其特征在于:所述x为0.05~0.2。
3.根据权利要求1或2所述的磁性纳米光催化剂,其特征在于:所述光催化剂中x为0.05。
4.根据权利要求1或2所述的磁性纳米光催化剂,其特征在于:所述光催化剂中x为0.1。
5.根据权利要求1或2所述的磁性纳米光催化剂,其特征在于:所述光催化剂中x为0.15。
6.根据权利要求1或2所述的磁性纳米光催化剂,其特征在于:所述光催化剂中x为0.2。
7.根据权利要求1所述的沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂的制备方法:
称取一定量R2O3备用,向R2O3中加入浓硝酸,冷却得到R(NO3)3晶体;
称取一定量的柠檬酸、Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和R(NO3)3晶体,加入蒸馏水搅拌得到前驱体溶胶;
在前驱体溶胶中加入沸石、Fe3O4及蒸馏水,搅拌均匀,保温,既得沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法:所述Fe3O4制备过程包括以下:
在N2保护下,将Fe2(SO4)3溶于蒸馏水中,于反应器中搅拌一定的时间后,再加入FeSO4·7H2O继续搅拌;
将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氨水和去离子水的混合液在强力搅拌下滴入反应器中,调节反应液的pH值,再升温并强力搅拌一定时间,再超声分散,得到产物;
将所得产物在外磁场作用下磁力沉降,离心洗涤至一定的pH值,再分别用乙醇及正丁醇分布洗涤数次,除去残余水分,得到Fe3O4沉淀,于一定温度的真空干燥箱中干燥数小时后研细得到Fe3O4颗粒。
9.根据权利要求1所述的沸石负载Bi1-xRxVO4-Fe3O4磁性纳米光催化剂用于降解有机物的应用。
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