[发明专利]一种可见光响应的复合光催化剂的制备方法及其除砷方法

权利要求书

1.一种可见光响应的复合光催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）膨胀珍珠岩作为载体，用蒸馏水冲洗3遍，滤去水分，均匀铺满铁盘内，在120℃的烘箱里烘干48小时；

（2）氧化铁溶胶的制备：氧化钇溶解于硝酸中生成Y(NO₃)₃溶液；在搅拌条件下，将硝酸铁迅速加入乙二醇中溶解，得到橙红色溶液，然后将Y(NO₃)₃溶液逐滴滴入上述的橙红色溶液中，将以上混合溶液放进80℃的水浴锅中继续搅拌加热1小时得到氧化铁溶胶，其中：硝酸铁、乙二醇与氧化钇的摩尔比为20:400:1；

（3）磁性膨胀珍珠岩的制备：将步骤（1）的膨胀珍珠岩加入到步骤（2）的氧化铁溶胶中，膨胀珍珠岩与氧化铁溶胶的质量比为70:16.8，充分浸泡后，放入烘箱于150℃经20~30min烘干，取出后再浸泡在剩余的氧化铁溶胶内，反复浸泡和烘干3~4次，使膨胀珍珠岩完全吸收全部氧化铁溶胶，150℃烘干后将烘箱温度升温至300℃，煅烧2小时得到充满氧化铁的磁性膨胀珍珠岩；

（4）共掺杂二氧化钛溶胶的制备：将钛酸丁酯加入正在搅拌的无水乙醇和冰醋酸混合液中，搅拌20min得到A液，其三者的体积比是钛酸丁酯：无水乙醇：冰醋酸=10:45:20；另外再取无水乙醇和冰醋酸以及Y、Zr混合溶液搅拌混合得到B液，其三者的体积比是无水乙醇：冰醋酸：Y、Zr混合溶液=25:5:6.5，A液搅拌完毕后，用分液漏斗将B液控制在1滴/秒的速度加进A液，搅拌3h，陈化12h后得到共掺杂二氧化钛溶胶；

（5）负载：将步骤（3）的磁性膨胀珍珠岩放入到步骤（4）的掺杂二氧化钛溶胶中，浸渍1~2min，放入红外线烘箱中烘干，重复负载2~4次，然后放入马弗炉中500℃煅烧3小时，即得到一种可见光响应的复合光催化剂。

2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中所采用的膨胀珍珠岩的比重为0.1~0.2g/cm³，粒径为4~7mm。

3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的Y、Zr混合溶液是将ZrOCl₂·8H₂O直接溶解配制成氯氧化锆溶液，氧化钇滴加硝酸配制成硝酸钇溶液，将其添加到氯氧化锆溶液中得到Y、Zr混合溶液，其中Y³⁺：Zr⁴⁺：TiO₂的摩尔比为1：0.5～2：100。

4. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述复合光催化剂上所负载的共掺杂TiO₂占复合光催化剂重量百分比的7～13%。

5. 一种使用权利要求1制备方法制备的可见光响应的复合光催化剂的除砷方法，其特征在于：取所述可见光响应的复合光催化剂，放入三价砷溶液的反应器中，微微鼓泡，溶液不断通入空气，在氙灯光源照射下光催化除砷。