[发明专利]一种光催化剂Fe2O3‑WO3及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201611190188.6 申请日: 2016-12-21
公开(公告)号: CN106732638A 公开(公告)日: 2017-05-31
发明(设计)人: 李慧泉;崔玉民;苗慧 申请(专利权)人: 阜阳师范学院
主分类号: B01J23/888 分类号: B01J23/888;C02F1/30;C02F101/38;C02F101/34
代理公司: 北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙)11426 代理人: 刘冬梅,路永斌
地址: 236037 *** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 光催化剂 fe2o3 wo3 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及光催化领域,特别涉及一种无机光催化剂及其制备方法。

背景技术

目前就当今世界来看,光催化无疑是最具有广阔应用前景的一门技术之一。它向我们展示了太阳能源在很多方面的应用,比如光解水获得氢能源,比如可以很有效率的解决现在工业中污水处理的问题。

近年来,人们在TiO2的改进上和发展拥有合适的禁带宽度的新型光催化材料方面花了很多的努力,WO3纳米结构由于拥有着更小的禁带宽度而发展迅速。但是,纯的WO3的光催化活性非常低,不能通过单一电子方法还原O2

一些复合催化剂比如Pt和CuO已经被用于提高WO3的催化活性,是通过促使多电子还原O2实现的,但是前者的高额费用和后者复杂的后处理限制了它们在实际中的应用。

近年来,不同禁带宽度的两种半导体的复合被用于抑制电子和空穴的结合和了解光生载流子的方向性转移。尽管一些复合催化剂如TiO2/WO3、CaFe2O4/WO3在一定程度上增加了WO3的催化活性,然而这些复合催化剂的合成步骤总是太复杂而不能被延伸应用到实际中。

因此,亟待开发一种制备方法简便、光催化效率高的具有WO3组分的复合型光催化剂。

发明内容

为了解决上述问题,本发明人进行了锐意研究,结果发现:以钨源制备氧化钨,在其表面原位制备氧化铁,再经过高温使氧化钨与氧化铁进行复合,制得以氧化钨为核,氧化铁为包覆层的复合光催化剂,该光催化剂在可见光照射1h后,对甲基橙的降解率达到70%以上,从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面:

第一方面,本发明提供一种光催化剂Fe2O3-WO3,其特征在于,所述光催化剂Fe2O3-WO3中,基于光催化剂的总重量,以其中氧化铁的重量计,氧化铁的重量分数为10%~55%;

根据其XRD衍射光谱,该光催化剂在2θ=22.7°,31.7°,32.8°,40.2°,48.4°,54.5°处分别存在衍射峰,这些衍射峰分别对应于(012),(104),(110),(113),(024)和(116)晶面;

根据其红外光谱,在波数为980cm-1附近存在较为明显的吸收峰;

其在可见光照射1h后,对甲基橙的降解率达到70%以上。

第二方面,本发明还提供一种制备上述光催化剂的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

步骤1,将钨源与表面活性混合,向体系中加入酸,升温后保温反应,除去体系中的溶剂,煅烧;

步骤2,将步骤1制得的产物分散于分散剂中,向体系中加入铁源,混合,除去溶剂后,煅烧固形物。

第三方面,本发明还提供上述光催化剂用于催化降解染料污水方面的应用。

附图说明

图1示出样品的XRD谱图;

图2示出样品的红外光谱图;

图3示出样品的光致发光光谱;

图4示出对比例1制得样品在可见光照射下光催化降解甲基橙溶液的UV-Vis谱随时间的变化图;

图5示出对比例2制得样品在可见光照射下光催化降解甲基橙溶液的UV-Vis谱随时间的变化图;

图6示出实施例1制得样品在可见光照射下光催化降解甲基橙溶液的UV-Vis谱随时间的变化图;

图7示出样品的紫外-可见漫反射光谱;

图8示出样品的可见光催化活性;

图9示出清除剂对样品光催化活性的影响;

图10示出本发明提供的光催化剂的光催化原理。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

以下详述本发明。

第一方面,本发明提供一种光催化剂Fe2O3-WO3,其特征在于,所述光催化剂Fe2O3-WO3中,基于光催化剂的总重量,以其中氧化铁的重量计,氧化铁的重量分数为10%~55%;

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