[发明专利]一种Fe2O3/Ag3VO4复合光催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种Fe₂O₃/Ag₃VO₄复合光催化剂及其制备方法，将氧化铁置于蒸馏水中超声分散，并在恒温水浴中搅拌，得到氧化铁的分散液A；将硝酸银溶于所述分散液A中，得到混合液B；在恒温水浴中，将十二水合钒酸钠溶于水中搅拌溶解，得到溶液C；在恒温水浴并且均匀搅拌的条件下，将溶液C逐滴加入到混合液B中，滴加完毕后，形成混合液D，将混合液D在搅拌的条件下恒温反应；反应完毕，将所得的固体产物洗涤并干燥，即可得所述的复合光催化剂。本发明在制备复合材料的过程中可以在较温和的温度下进行，具有节能降耗的优势。利用Fe₂O₃对钒酸银光催化剂进行改性修饰，提高了钒酸银对可见光的吸收特性，其在可见光照射下60min对罗丹明B的降解率即可达到96.1％。

技术领域

本发明涉及光催化材料，特指一种可见光响应的Fe₂O₃/Ag₃VO₄复合可见光光催化剂及其制备方法，属于复合材料和环境治理中光催化技术领域

背景技术

近年来，持续的环境污染问题日益突出，引起了人们对全球危机的担忧，光催化技术是一种环境友好、低成本的环境治理技术而被广泛关注，因此设计和开发高性能的可见光响应的光催化材料具有重要意义，并且成为了光催化剂发展的方向。

钒酸银是一种新型的可见光响应的光催化剂，在可见光照射下具有优异的光催化性能并能够降解有机污染物，表现出较强的光催化活性；由于电子复合率高及光催化活性较低， Ag₃VO₄单体的应用被限制。通过Ag₃VO₄掺杂其他光催化剂来改性，是进一步提高其可见光催化活性的有效途径。因此，本发明提供一种可见光响应的Fe₂O₃/Ag₃VO₄复合光催化剂的制备方法，目的是通过Fe₂O₃的负载增强钒酸银对可见光区能量的吸收能力，进而提高催化剂对可见光的利用率，最终达到提高其光催化性能的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低廉的、高效的Fe₂O₃/Ag₃VO₄复合可见光光催化材料及其制备方法，通过温度的调控控制了钒酸银颗粒的尺寸，并解决了现有催化剂对可见光利用率不高、稳定性差、对有机染料降解效率低等问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种Fe₂O₃/Ag₃VO₄复合光催化剂，该复合光催化剂是由氧化铁和硝酸银按质量比为 0～10:100复合而成的；将该复合光催化剂在可见光条件下对10mg/L的罗丹明B进行降解，在60分钟内降解率达到96.1％，继续可见光照射，该复合材料在120分钟后对罗丹明B降解率达到了99.3％。

一种Fe₂O₃/Ag₃VO₄复合光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将氧化铁置于蒸馏水中超声分散，并在恒温水浴中搅拌，得到氧化铁的分散液A；

步骤2、将硝酸银溶于所述分散液A中，得到混合液B；

步骤3、在恒温水浴中，将十二水合钒酸钠溶于水中搅拌溶解，得到溶液C；

步骤4、在恒温水浴并且均匀搅拌的条件下，将溶液C逐滴加入到混合液B中，滴加完毕后，形成混合液D，将混合液D在搅拌的条件下恒温反应；反应完毕，将所得的固体产物洗涤并干燥，即可得所述的复合光催化剂。