[发明专利]核-壳结构的铋铁铌基复合磁性颗粒光催化剂、制备及应用

权利要求书

1.粉末催化材料，其特征是用如下的结构式：Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)，粉末的粒径为0.04-0.32微米。

2.核-壳结构的催化材料，其特征是结构如下：γ-Fe₂O₃(铁磁性颗粒核)-Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)(光催化剂壳)、SiO₂(顺磁性颗粒核)-Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)(光催化剂壳)、MnO(反铁磁性颗粒核)-Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)(光催化剂壳)；γ-Fe₂O₃、SiO₂和MnO的粒径为0.06-2微米，Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)包裹核后粒径为0.08-1.2微米。

3.粉末催化材料的应用，其特征是通过Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)粉末为催化剂，或分别负载Pt，、NiO和RuO₂辅助催化剂，光源为氙灯或高压汞灯，在密闭的由多个阀门控制的玻璃管路内部照明反应器内进行分解水制取氢气。

4.核-壳结构的催化材料的应用，其特征是通过磁场装置和核-壳结构光催化材料构成的反应系统降解废水中的有机污染物，磁场装置是强度可调式交变磁场发生器，磁场强度选取0.5～5T(特斯拉)，光源为氙灯或高压汞灯；采用核-壳结构的催化材料γ-Fe₂O₃(铁磁性颗粒核)-Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)(光催化剂壳)、SiO₂(顺磁性颗粒核)-Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)(光催化剂壳)和MnO(反铁磁性颗粒核)-Fe_3-xBi_xNbO₇(0.5≤x≤1)(光催化剂壳)作为催化剂，上述三种磁性复合光催化材料的体积百分比各占体积比均为三分之一，上述三种磁性复合催化剂颗粒在水溶液中呈梯度分布，并且使其均匀分布在水溶液内上、中、下三层，采用截止滤光片(λ＞420nm)，并同时采用充氧曝气；整个光照反应在密闭不透光的环境下进行。