[发明专利]一种磁性Ce/N共掺杂TiO2/硅藻土复合材料光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磁性Ce/N共掺杂TiO₂/硅藻土复合材料光催化剂，其特征在于，所述的催化剂是基于N掺杂复合粉体的制备工艺，选择六水合硝酸铈为Ce源，采用硅藻土精土为载体，通过溶胶凝胶法在其表面负载具有超顺磁性的NiFe₂O₄纳米颗粒。

2.一种如权利要求1所述磁性Ce/N共掺杂TiO₂/硅藻土复合材料光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将九水合硝酸铁(Fe(NO₃)₃·9H₂O)和六水合硝酸镍(Ni(NO₃)₂·6H₂O)共同溶于去离子水，得混合溶液A，并保持在不断搅拌的状态下；

2)向混合溶液A中加入一水柠檬酸(C₆H₈O₇·H₂O)，同时加入硅藻土精土，并通过滴加氨水(NH₃·H₂O)，将溶液pH值调至中性，得混合溶液B；

3)将混合溶液B在继续保持搅拌状态30分钟后，将混合溶液B加热至80℃，并保持在该温度下4个小时，使混合溶液B脱水，得到棕褐色粉末；

4)将棕褐色粉末通过马弗炉高温煅烧，煅烧后，将马弗炉自然冷却至常温，所获得的产品即为磁性硅藻土——磁性精土；

5)将磁性精土与无水乙醇、冰醋酸混合，通过机械搅拌形成悬浊液，30分钟后，将钛酸四正丁酯滴加至该悬浊液，接着滴加乙二醇胺，保持体系一直处于搅拌状态。

6)另配六水合硝酸铈、尿素、无水乙醇和去离子水的混合溶液，然后将该混合溶液滴加至步骤(5)所制得体系的悬浊液中，通过加入硝酸，将反应体系的pH值调节至3；将体系处于不停搅拌状态至少5小时后，静止放置至少72小时，此时体系呈凝胶状态，送入烘箱，在80℃下烘干，研磨成粉末，将该粉末通过马弗炉高温煅烧，之后，将马弗炉自然冷却至常温，所获得的产品即为目标产物。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中九水合硝酸铁(Fe(NO₃)₃·9H₂O)和六水合硝酸镍(Ni(NO₃)₂·6H₂O)的质量比为2:0.7。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中磁性精土与无水乙醇、冰醋酸的质液比为5g：70mL：5mL。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中六水合硝酸铈按与磁性精土质量比0.05：5的比例进行投料。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中尿素按与磁性精土质量比2.8：5的比例进行投料。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4)马弗炉高温煅烧，温度为600℃，时间为3小时，升温速率位为5℃/分钟。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤6)马弗炉高温煅烧，温度为500℃，时间为2小时，升温速率位为2.5℃/分钟。

9.一种如权利要求1所述的磁性Ce/N共掺杂TiO₂/硅藻土复合材料光催化剂在处理高污染区域内土壤含有的难降解型有机污染物的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的难降解型有机污染物为四环素、农药乐果。