CN111715277A - 一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111715277A CN111715277A CN202010574361.2A CN202010574361A CN111715277A CN 111715277 A CN111715277 A CN 111715277A CN 202010574361 A CN202010574361 A CN 202010574361A CN 111715277 A CN111715277 A CN 111715277A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zinc ferrite
- znfe
- biocl
- visible light
- tannic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 107
- BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N oxobismuth;hydrochloride Chemical compound Cl.[Bi]=O BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 91
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 claims abstract description 84
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Penta-digallate-beta-D-glucose Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 claims abstract description 84
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N tannic acid Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 claims abstract description 84
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 84
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 claims abstract description 84
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000011206 ternary composite Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229940073609 bismuth oxychloride Drugs 0.000 claims description 83
- WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N zinc ferrite Chemical compound O=[Zn].O=[Fe]O[Fe]=O WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 80
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 38
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 20
- FBXVOTBTGXARNA-UHFFFAOYSA-N bismuth;trinitrate;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Bi+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FBXVOTBTGXARNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 13
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 4
- 229910017135 Fe—O Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 3
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N dichloridooxygen Chemical compound ClOCl RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 abstract description 3
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 14
- XMEVHPAGJVLHIG-FMZCEJRJSA-N chembl454950 Chemical compound [Cl-].C1=CC=C2[C@](O)(C)[C@H]3C[C@H]4[C@H]([NH+](C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@@]4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O XMEVHPAGJVLHIG-FMZCEJRJSA-N 0.000 description 11
- 229960004989 tetracycline hydrochloride Drugs 0.000 description 11
- 229960002135 sulfadimidine Drugs 0.000 description 9
- ASWVTGNCAZCNNR-UHFFFAOYSA-N sulfamethazine Chemical compound CC1=CC(C)=NC(NS(=O)(=O)C=2C=CC(N)=CC=2)=N1 ASWVTGNCAZCNNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 5
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 5
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 5
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 5
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 5
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 5
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000011218 binary composite Substances 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 2
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- LSBIUXKNVUBKRI-UHFFFAOYSA-N 4,6-dimethylpyrimidine Chemical compound CC1=CC(C)=NC=N1 LSBIUXKNVUBKRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- -1 halide ion Chemical class 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 208000017983 photosensitivity disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000434 photosensitization Toxicity 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/80—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0201—Oxygen-containing compounds
- B01J31/0209—Esters of carboxylic or carbonic acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
- B01J31/28—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of the platinum group metals, iron group metals or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/40—Organic compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法,属于环境和能源技术领域。本发明通过一步溶剂热法,制备了三元复合可见光催化剂ZnFe2O4/BiOCl/TA,由于引入富含苯环和酚羟基的单宁酸,分子中原子和基团的共平面性增加,复合材料的吸收波长红移,吸收强度增加,加之磁性纳米ZnFe2O4和BiOCl形成的半导体异质结协同增效,使得ZnFe2O4/BiOCl/TA复合可见光催化剂能高效利用可见光,有效抑制光生电子和空穴的复合,高效降解有机废水,尤其是高浓度抗生素废水。本发明制备工艺简单,催化剂易于外加磁场回收循环使用,是一种具有工业应用价值的高效可见光催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法,属于环境和能源技术领域。
背景技术
随着现代社会工业化进程的加快,大量排放的工业废水中含有不同类型的污染物,对生态环境造成严重破坏,对人类的生存环境及身体健康产生极大的威胁。因此,有效解决环境污染问题变得越来越紧迫也越来越重要。开发一种既能改善生态系统中水的质量,而且成本低廉,容易推广应用,效率高的水污染处理方法,具有重要的现实意义。光催化降解技术通过半导体利用太阳光,直接与水中污染物作用,能把污染物彻底降解矿化为二氧化碳和水等。光催化工艺设备简单、操作方便、无二次污染,是去除污染物最有效、绿色的方式之一。因为太阳光中紫外光占比不足5%,所以,开发新型高效可见光催化剂,提高太阳能的利用效率,是实现低能耗降解废水的一种有效技术。
氯氧化铋(BiOCl)是一种新型无机半导体光催化材料,具有化学性质稳定、无毒、抗腐蚀、开放的晶体结构,且为间接带隙半导体等优点,近年来成为科研工作者的研究热点。光生载流子(电子和空穴)的复合会大大降低光催化剂的光解效率,而间接跃迁带隙半导体光催化材料,会迫使激发电子向价带(VB)跃迁时,移动一定的空间距离,从而降低了光生电子与空穴的复合几率,可有效提高光解效率。另一方面,BiOCl具有一种开放的由两个卤素离子层和[Bi2O2]2+层组成的类似于“三明治”结构的层状结构,这为极化相关原子和轨道提供了很大的空间,可有效抑制光生电子-空穴对的复合。尽管BiOCl具有这些优点,但它较宽的光学带隙(>3.2eV),使它无法在可见光下实现有效光催化。为了弥补这一缺陷,研究者们通过引入缺陷、离子掺杂、半导体复合、表面光敏化等手段来实现BiOCl从紫外光到可见光的光吸收范围的拓宽,提高光生载流子的分离效率,从而提高BiOCl可见光催化性能。
单宁酸(TA)富含苯环和酚羟基,易于和金属离子结合,单宁酸和金属离子结合后,由于分子中原子和基团的共平面性增加,会使吸收峰红移,吸收强度也会增加。铁酸锌(ZnFe2O4)是一种半导体(带隙能为1.9eV),有转化可见光的潜力,对可见光敏感。然而,其价带电势较低、光电转化效率低,使其不适合直接用于光催化降解有机染料,但铁酸锌有磁性,可通过外加磁场低成本回收循环利用,且具有对可见光敏感的优势。半导体的复合和改性是拓宽光催化剂的光吸收范围、提高光吸收强度和抑制光生电子和空穴复合的有效手段。因此,有望通过对光催化剂进行复合改性,得到稳定、易于回收循环利用的高性能可见光催化剂。
发明内容
[技术问题]
太阳光中紫外光占比不足5%,因而有必要开发一种新型高效的可见光催化剂,提高太阳能的利用效率。此外,大部分光催化剂使用后难以回收,因而有必要开发一种易于回收循环利用的高性能可见光催化剂。
[技术方案]
为解决上述问题,本发明提供了一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法,本发明采用单宁酸改性BiOCl,同时复合纳米ZnFe2O4,通过一锅法溶剂热反应制备新型复合可见光催化剂铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA),以拓宽光催化剂的可见光吸收范围,提高其光吸收强度,抑制光生电子和空穴的复合,从而实现利用可见光高效降解有机废水。
本发明提供了一种制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)制备纳米磁性铁酸锌(ZnFe2O4)晶体;
(2)制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂:
按照五水硝酸铋:单宁酸:水:溶剂的质量比为1:(0.01~0.05):(30~50):(5~10)进行混合,超声溶解,得溶液A,向其中加入氯化钾溶液,充分搅拌后得混合溶液1;
取步骤(1)中制备的纳米磁性铁酸锌,按照五水硝酸铋:纳米磁性铁酸锌的质量比为1∶0.5~1.5向所述混合溶液1中添加纳米磁性铁酸锌,充分搅拌后得混合溶液2;
将所述混合溶液2置于反应釜中进行水热反应,以10~20℃/h的升温速率升至120~160℃,恒温12~24h,反应结束后冷却,离心,洗涤,干燥,最终得到铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂。
在本发明的一种实施方式中,步骤(1)所述制备纳米磁性铁酸锌(ZnFe2O4)晶体的方法为:根据文献(Shihong Xu,Journal of Physical Chemistry C,2009,113(6),2463-2467)中的记载,采用水热法制备;所制备的产物为褐色晶体,尖晶石型,XRD(2θ):29.86°,35.28°,42.61°,56.53°,61.94°;FT-IR(KBr):558cm-1(Zn-O),425cm-1(Fe-O)。
在本发明的一种实施方式中,步骤(2)所述氯化钾溶液是按照氯化钾:水的质量比为1:(150~250)进行混合,并超声溶解得到的。
在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中按照质量比为1∶1将氯化钾溶液滴加至溶液A中,搅拌30~60min,得混合溶液1。
在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中所述冷却是以10~20℃/h的降温速率冷却至室温。
在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中所述离心的条件为:设置离心机的转速为5000~8000r/min,离心10~30min。
在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中所述洗涤为以水、乙醇、水的洗涤顺序洗涤1~3次。
在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中所述干燥为50~80℃真空干燥。
在本发明的一种实施方式中,所述制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂的方法,包括如下步骤:
(1)制备纳米磁性铁酸锌(ZnFe2O4)晶体;
(2)制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂:
按照五水硝酸铋:单宁酸:水:乙醇的质量比为1:(0.01~0.05):(30~50):(5~10)进行混合,超声溶解,得溶液A;
按照氯化钾:水的质量比为1:(150~250)进行混合,超声溶解,得溶液B;
将溶液B按照质量比为1:1滴加至溶液A中,搅拌30~60min,得混合溶液1;
按照五水硝酸铋:纳米铁酸锌的质量比为1:(0.5~1.5)向所述混合溶液1中添加纳米铁酸锌,继续搅拌0.5~1h,得混合溶液2;
将所述混合溶液2置于水热反应釜中,以10~20℃/h的升温速率升至120~160℃,恒温12~24h;
反应结束后,以10~20℃/h的降温速率冷却至室温,离心,依次用水、乙醇、水洗涤洗涤1~3次,固体产物于50~80℃真空干燥,得铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂。
本发明提供了上述方法制备得到的铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂。
本发明提供了上述铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂在处理有机废水中的应用。
在本发明的一种实施方式中,所述铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂在处理有机废水中的应用,包括如下步骤:
将铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂加入到有机废水样中,用量为:0.5~1.0g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。
[有益效果]
(1)本发明制备了一种三元复合可见光催化剂ZnFe2O4/BiOCl/TA,采用单宁酸改性BiOCl,同时复合纳米ZnFe2O4,富含苯环和酚羟基的单宁酸的引入,由于分子中原子和基团的共平面性增加,使复合材料的吸收波长红移,吸收强度增加,加之纳米磁性ZnFe2O4和BiOCl形成的半导体异质结协同增效,使所得ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合催化剂能高效利用可见光,有效抑制光生电子和空穴的复合,高效降解有机废水,包括各种难降解染料废水,尤其是高浓度抗生素废水。
(2)本发明制备的三元复合可见光催化剂ZnFe2O4/BiOCl/TA性质稳定,由于复合了纳米磁性ZnFe2O4,能够利用外加磁场简单、低成本地回收循环催化剂,是一种具有工业应用价值的高效可见光催化剂。
(3)本发明通过一锅溶剂热法制备了三元复合可见光催化剂ZnFe2O4/BiOCl/TA,制备工艺简单,使用的设备的也比较简单,具有工业化的应用前景,本发明中这种ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的制备方法及其产品和应用都属于首创性的工作。
附图说明
图1为对比例1制备的氯氧化铋、实施例4制备的纳米铁酸锌和ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的XRD图;其中1为氯氧化铋,2为铁酸锌,3为ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。
图2为实施例6中ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂对亚甲基蓝废水和磺胺二甲基嘧啶废水去除效率和循环使用次数的关系图;其中1为亚甲基蓝,2为磺胺二甲基嘧啶。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。
制备纳米磁性铁酸锌(ZnFe2O4)晶体方法为:根据文献(Shihong Xu,Journal ofPhysical Chemistry C,2009,113(6),2463-2467)中的记载,采用水热法制备;所制备的产物为褐色晶体,尖晶石型,XRD(2θ):29.86°,35.28°,42.61°,56.53°,61.94°;FT-IR(KBr):558cm-1(Zn-O),425cm-1(Fe-O)。
【实施例1】
1、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的制备:
按照五水硝酸铋(2g):单宁酸:水:乙醇的质量比为1:0.01:30:5进行混合,超声溶解(500W超声波清洗器中,超声10min),得溶液A;按照氯化钾:水的质量比为1:150进行混合,超声溶解,得溶液B;将所述溶液B按照质量比为1:1滴加至溶液A中,搅拌30min,得混合溶液1;按照五水硝酸铋:纳米铁酸锌的质量比为1:0.5向所述混合溶液1中添加纳米铁酸锌,继续搅拌0.5h,得混合溶液2;将所述混合溶液2置于水热反应釜中,密封后置于电热烘箱中,以10℃/h的升温速率升至120℃,恒温12h;然后,以10℃/h的降温速率冷却至室温,离心(5000r/min,离心20min),以水、乙醇、水的洗涤顺序洗涤2次,于50℃下真空干燥,得ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。
2、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的应用,用于处理亚甲基蓝废水,包括如下步骤:
常温下,将本实施例制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂加入到100mL浓度为50mg/L的亚甲基蓝废水样中,用量为:0.5g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。用紫外可见分光光度法测量亚甲基蓝废水的吸光度随光照时间的变化,计算亚甲基蓝的去除率。亚甲基蓝的去除率按如下公式计算:去除率(%)=(C0-Ct)/C0×100%;Ct为光照时间t时亚甲基蓝的浓度;C0为亚甲基蓝的初始浓度。
结果表明:本实施例制备的催化剂反应时间为40min时,亚甲基蓝的去除率为96.7%。
【实施例2】
1、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的制备:
按照五水硝酸铋(2g):单宁酸:水:乙醇的质量比为1:0.05:50:10进行混合,超声溶解(800W超声波清洗器中,超声30min),得溶液A;按照氯化钾:水的质量比为1:250进行混合,超声溶解,得溶液B;将所述溶液B按照质量比为1:1滴加至溶液A中,搅拌60min,得混合溶液1;按照五水硝酸铋:纳米铁酸锌的质量比为1:1.5向所述混合溶液1中添加纳米铁酸锌,继续搅拌1h,得混合溶液2;将所述混合溶液2置于水热反应釜中,密封后置于电热烘箱中,以20℃/h的升温速率升至160℃,恒温24h;然后,以20℃/h的降温速率冷却至室温,离心(8000r/min,离心20min),以水、乙醇、水的洗涤顺序洗涤2次,于80℃真空干燥,得ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。
2、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的应用,用于处理甲基橙废水,包括如下步骤:
常温下,将本实施例制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂加入到100mL浓度为60mg/L的甲基橙废水样中,用量为:1.0g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。用紫外可见分光光度法测量甲基橙废水的吸光度随光照时间的变化,计算甲基橙的去除率,计算方法与实施例1中计算亚甲基蓝去除率的方法相同。
结果表明:本实施例制备的催化剂反应时间为40min时,甲基橙的去除率为97.8%。
【实施例3】
1、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的制备:
按照五水硝酸铋(2g):单宁酸:水:乙醇的质量比为1:0.02:40:8进行混合,超声溶解(600W超声波清洗器中,超声20min),得溶液A;按照氯化钾:水的质量比为1:200进行混合,超声溶解,得溶液B;将所述溶液B按照质量为比1:1滴加至溶液A中,搅拌50min,得混合溶液1;按照五水硝酸铋:纳米铁酸锌的质量比为1:1.0向所述混合溶液1中添加纳米铁酸锌,继续搅拌0.7h,得混合溶液2;将所述混合溶液2置于水热反应釜中,密封后置于电热烘箱中,以15℃/h的升温速率升至150℃,恒温20h;然后,以15℃/h的降温速率冷却至室温,离心(6000r/min,离心20min),以水、乙醇、水的洗涤顺序洗涤2次,于70℃真空干燥,得ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。
2、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的应用,用于处理罗丹明B废水,包括如下步骤:
常温下,将本实施例制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂加入到100mL浓度为80mg/L的罗丹明B废水样中,用量为:1.0g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。用紫外可见分光光度法测量罗丹明B废水的吸光度随光照时间的变化,计算罗丹明B的去除率,计算方法与实施例1中计算亚甲基蓝去除率的方法相同。
结果表明:本实施例制备的催化剂反应时间为40min时,罗丹明B的去除率为97.5%。
【实施例4】
1、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的制备:
按照五水硝酸铋(2g):单宁酸:水:乙醇的质量比为1:0.03:30:6进行混合,超声溶解(700W超声波清洗器中,超声30min),得溶液A;按照氯化钾:水的质量比为1:150进行混合,超声溶解,得溶液B;将所述溶液B按照质量比为1:1滴加至溶液A中,搅拌60min,得混合溶液1;按照五水硝酸铋:纳米铁酸锌的质量比为1:0.5向所述混合溶液1中添加纳米铁酸锌,继续搅拌1h,得混合溶液2;将所述混合溶液2置于水热反应釜中,密封后置于电热烘箱中,以10℃/h的升温速率升至160℃,恒温12h;然后,以20℃/h的降温速率冷却至室温,离心(7000r/min,离心20min),以水、乙醇、水的洗涤顺序洗涤2次,于60℃真空干燥,得ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。
对本实施例制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂和纳米铁酸锌、对比例1制备的氯氧化铋进行XRD测试,测试结果如图1所示,其中1为氯氧化铋,2为纳米铁酸锌,3为ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。由图可知,本实施例中所制备的纳米铁酸锌的特征衍射峰为:29.86°,35.28°,42.61°,56.53°,61.94°,与文献吻合。对比例1所制备的氯氧化铋和本实施例所制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂在11.98°、24.10°、25.86°、32.50°、33.45°处均具有BiOCl典型的(001)、(002)、(101)、(110)和(102)特征衍射峰。这些衍射峰均与BiOCl标准卡片号(JCPDS NO 06-0249)吻合。此外,由于单宁酸(TA)属于有机非晶体的酸类物质,所以制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂未见明显的TA衍射峰,但是随着TA的加入,三者的作用力增强,峰变宽。此外,对比可知,本实施例所制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂除了表现出BiOCl的特征衍射峰外,还表现出明显的铁酸锌的特征衍射峰,表明成功制备ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。
2、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的应用,用于处理盐酸四环素废水,包括如下步骤:
常温下,将本实施例制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂加入到100mL浓度为100mg/L的盐酸四环素废水样中,用量为:1.0g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。用紫外可见分光光度法测量盐酸四环素废水的吸光度随光照时间的变化,计算盐酸四环素的去除率,计算方法与实施例1中计算亚甲基蓝去除率的方法相同。
结果表明:本实施例制备的催化剂反应时间为40min时,盐酸四环素的去除率为93.3%。
【实施例5】
1、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的制备:
按照五水硝酸铋(2g):单宁酸:水:乙醇的质量比为1:0.04:50:7进行混合,超声溶解(500W超声波清洗器中,超声30min),得溶液A;按照氯化钾:水的质量比为1:250进行混合,超声溶解,得溶液B;将所述溶液B按照质量比为1:1滴加至溶液A中,搅拌30min,得混合溶液1;按照五水硝酸铋:纳米铁酸锌的质量比为1:0.5向所述混合溶液1中添加纳米铁酸锌,继续搅拌1h,得混合溶液2;将所述混合溶液2置于水热反应釜中,密封后置于电热烘箱中,以20℃/h的升温速率升至120℃,恒温12h;然后,以20℃/h的降温速率冷却至室温,离心(5000r/min,离心30min),以水、乙醇、水的洗涤顺序洗涤2次,于60℃真空干燥,得ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂。
2、ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的应用,用于处理磺胺二甲基嘧啶废水,包括如下步骤:
常温下,将本实施例制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂加入到100mL浓度为70mg/L的磺胺二甲基嘧啶废水样中,用量为:0.5g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。用紫外可见分光光度法测量磺胺二甲基嘧啶废水的吸光度随光照时间的变化,计算磺胺二甲基嘧啶的去除率,计算方法与实施例1中计算亚甲基蓝去除率的方法相同。
结果表明:本实施例制备的催化剂反应时间为40min时,二甲基嘧啶的去除率为91.7%。
【实施例6】
本实施例为实施例4所制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的重复应用试验,重点考察该可见光催化剂的重复使用性能及残留。
具体过程为:以100mg/L的亚甲基蓝溶液100mL和100mg/L的磺胺二甲基嘧啶溶液100mL作为测试液,ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂的加入量为:0.8g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。光照40min后,通过外加磁场分离催化剂,利用紫外可见分光光度法测定亚甲基蓝和磺胺二甲基嘧啶的吸光度随光照时间的变化,分别计算利用亚甲基蓝和磺胺二甲基嘧啶的去除率,计算方法与实施例1中计算亚甲基蓝去除率的方法相同。利用原子吸收光谱法测金属残留,上述测试结果见图2。由图2可知:实施例4中所制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂重复使用20次,性能基本保持不变,且20次均未检测到金属在废水样中的残留,可见本发明所制备的可见光催化剂性质稳定、效率高,可方便地通过外加磁场回收循环使用,大大降低成本。
综上,本发明所制备的ZnFe2O4/BiOCl/TA三元复合可见光催化剂,可高效利用可见光,降解高浓度有机污染物效率高,对常见的各类难降解染料废水和高浓度抗生素废水,实施例1~5所得催化剂均可在40min内达90%以上的去除率,且性能稳定,无残留,易于回收,可循环使用。
【对比例1】
1、BiOCl的制备:
与实施例4相比,本对比例不添加单宁酸和ZnFe2O4,其他制备方法均与实施例4相同,制备出BiOCl光催化剂。
2、BiOCl光催化剂的应用,用于处理盐酸四环素废水,处理方法以及计算盐酸四环素的去除率的方法均与实施例4相同。
结果表明:本实施例制备的催化剂反应时间为40min时,盐酸四环素的去除率为23.1%。
【对比例2】
1、ZnFe2O4/BiOCl二元复合可见光催化剂的制备:
与实施例4相比,本对比例不添加单宁酸,其他制备方法均与实施例4相同,制备出ZnFe2O4/BiOCl二元复合可见光催化剂。
2、ZnFe2O4/BiOCl二元复合可见光催化剂的应用,用于处理盐酸四环素废水,处理方法以及计算盐酸四环素的去除率的方法均与实施例4相同。
结果表明:本实施例制备的催化剂反应时间为40min时,盐酸四环素的去除率为42.7%。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)制备纳米磁性铁酸锌(ZnFe2O4)晶体;
(2)制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂:
按照五水硝酸铋:单宁酸:水:溶剂的质量比为1:(0.01~0.05):(30~50):(5~10)进行混合,超声溶解,得溶液A,向溶液A中加入氯化钾溶液,充分搅拌后得混合溶液1;
取步骤(1)中制备的纳米磁性铁酸锌,按照五水硝酸铋:纳米磁性铁酸锌的质量比为1:(0.5~1.5)向所述混合溶液1中添加纳米磁性铁酸锌,充分搅拌后得混合溶液2;
将所述混合溶液2置于反应釜中进行水热反应,以10~20℃/h的升温速率升至120~160℃,恒温12~24h,反应结束后冷却,离心,洗涤,干燥,最终得到铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述制备纳米磁性铁酸锌(ZnFe2O4)晶体的方法为:采用水热法制备;所制备的产物为褐色晶体,尖晶石型,XRD(2θ):29.86°,35.28°,42.61°,56.53°,61.94°;FT-IR(KBr):558cm-1(Zn-O),425cm-1(Fe-O)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述氯化钾溶液是按照氯化钾:水的质量比为1:(150~250)进行混合,并超声溶解得到的。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中按照质量比为1∶1将氯化钾溶液滴加至溶液A中,搅拌30~60min,得混合溶液1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述冷却是以10~20℃/h的降温速率冷却至室温。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述离心的条件为:设置离心机的转速为5000~8000r/min,离心10~30min。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂的方法,包括如下步骤:
(1)制备纳米磁性铁酸锌(ZnFe2O4)晶体;
(2)制备铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂:
按照五水硝酸铋:单宁酸:水:乙醇的质量比为1:(0.01~0.05):(30~50):(5~10)进行混合,超声溶解,得溶液A;
按照氯化钾:水的质量比为1:(150~250)进行混合,超声溶解,得溶液B;
将溶液B按照质量比为1:1滴加至溶液A中,搅拌30~60min,得混合溶液1;
按照五水硝酸铋:纳米磁性铁酸锌的质量比为1:(0.5~1.5)向所述混合溶液1中添加纳米磁性铁酸锌,继续搅拌0.5~1h,得混合溶液2;
将所述混合溶液2置于水热反应釜中,以10~20℃/h的升温速率升至120~160℃,恒温12~24h;
反应结束后,以10~20℃/h的降温速率冷却至室温,离心,依次用水、乙醇、水洗涤洗涤1~3次,固体产物于50~80℃真空干燥,得铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸(ZnFe2O4/BiOCl/TA)三元复合可见光催化剂。
8.根据权利要求1~7任一项所述方法制备得到的铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂。
9.权利要求8所述的铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂在处理有机废水中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂在处理有机废水中的应用,包括如下步骤:
将铁酸锌/氯氧化铋/单宁酸三元复合可见光催化剂加入到有机废水样中,催化剂的用量为:0.5~1.0g/L,以300W的氙灯为光源,用滤光片滤去紫外光部分,使用的光源为波长大于400nm的可见光。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010574361.2A CN111715277B (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010574361.2A CN111715277B (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111715277A true CN111715277A (zh) | 2020-09-29 |
CN111715277B CN111715277B (zh) | 2021-06-25 |
Family
ID=72569937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010574361.2A Active CN111715277B (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111715277B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113145143A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-07-23 | 西南交通大学 | 一种ZnFe2O4/BiOBr光催化复合材料及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103611577A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-05 | 江南大学 | 一种高效降解有机染料废水的可见光催化剂及其制备方法 |
CN103877985A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-25 | 江苏大学 | 一种可见光响应的磁性光催化材料及制备方法 |
WO2015029509A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 還元性有機物を利用した光触媒 |
CN104941671A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-30 | 郑州大学 | 一种铁酸锌/碘氧化铋磁性复合可见光催化剂及其制备方法 |
CN105233845A (zh) * | 2015-10-09 | 2016-01-13 | 中国环境科学研究院 | 一种ZnFe2O4/BiOBr磁性光催化剂及其制备方法 |
CN105457662A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-06 | 江苏大学 | 一种3D花球结构BiOCl-ZnFe2O4复合光催化材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-06-22 CN CN202010574361.2A patent/CN111715277B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015029509A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 還元性有機物を利用した光触媒 |
CN103611577A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-05 | 江南大学 | 一种高效降解有机染料废水的可见光催化剂及其制备方法 |
CN103877985A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-25 | 江苏大学 | 一种可见光响应的磁性光催化材料及制备方法 |
CN104941671A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-30 | 郑州大学 | 一种铁酸锌/碘氧化铋磁性复合可见光催化剂及其制备方法 |
CN105233845A (zh) * | 2015-10-09 | 2016-01-13 | 中国环境科学研究院 | 一种ZnFe2O4/BiOBr磁性光催化剂及其制备方法 |
CN105457662A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-06 | 江苏大学 | 一种3D花球结构BiOCl-ZnFe2O4复合光催化材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NURAY GUY ET AL.: "Visible light-induced degradation of indigo carmine over ZnFe2O4/Tannin/ZnO: Role of tannin as a modifier and its degradation mechanism", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113145143A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-07-23 | 西南交通大学 | 一种ZnFe2O4/BiOBr光催化复合材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111715277B (zh) | 2021-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103785434B (zh) | 一种g-C3N4纳米片/CdS复合可见光催化剂 | |
CN109589989B (zh) | ZnIn2S4纳米片包裹β-Bi2O3核壳异质复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
CN111715300B (zh) | 一种铁酸锌/Bi-MOF/单宁酸复合可见光催化剂 | |
CN111204837A (zh) | 一种四环素降解方法 | |
CN108686665B (zh) | 一种纳米棒铁酸锌原位复合片层二氧化钛光催化材料的制备方法 | |
CN107890876A (zh) | 一种可见光响应CC@SnS2/SnO2复合催化剂的制备方法及其应用 | |
CN108855140B (zh) | 一种CuS/Bi2WO6异质结光催化剂及其制备方法和应用 | |
CN110560125B (zh) | N-g-C3N4可见光催化材料制备方法及应用 | |
CN110639555A (zh) | 一种可见光响应的CdS/CdIn2S4复合纳米结构光催化剂的制备方法及应用 | |
CN109225273B (zh) | 一种硫化铜/硫化钨复合光催化剂及其制备方法 | |
CN103611577B (zh) | 一种高效降解有机染料废水的可见光催化剂及其制备方法 | |
CN105312088B (zh) | 铁掺杂共价三嗪有机聚合物可见光催化剂及其制备和应用 | |
CN108355669B (zh) | 一种磁性纳米洋葱碳负载Bi2WO6的光催化剂及其制备方法和应用 | |
CN103418381A (zh) | 高性能Ag2O/Bi2WO6复合光催化剂及其制备方法 | |
CN108704662A (zh) | 一种金属卟啉/石墨相氮化碳复合光催化剂 | |
CN111715277B (zh) | 一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法 | |
CN113976147B (zh) | 一种Bi/Bi4O5Br2光催化剂、制备方法及其应用 | |
CN112495400B (zh) | 一种具有S空位的SnS2纳米片的制备及其在光降解Cr(Ⅵ)上的应用 | |
CN111659445B (zh) | 一种可见光催化剂及其制备和在降解有机废水中的应用 | |
CN108554427B (zh) | 一种In2O3/BiOI半导体复合光催化剂及其制备方法和用途 | |
CN106944150A (zh) | 铜铋双金属配位聚合物与石墨烯的复合物及其的制备法 | |
CN115722245A (zh) | 一种用于水体修复的缺陷态氮化碳复合光催化材料及其制备方法 | |
CN109772381B (zh) | 基于fto表面的卤氧化铋/铋酸钙复合材料、制备方法及在光催化降解水体中染料的应用 | |
CN112517040A (zh) | 一种海胆状Bi2S3负载蜂窝状Fe掺杂g-C3N4的制备方法及应用 | |
CN112774686B (zh) | 一种铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |