[发明专利]一种无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述的复合光催化剂是将氯化铁前驱液超声至完全溶解后于100～180℃进行水热反应，在导电基底上制得三氧化二铁薄膜，该薄膜经水洗和保护气体干燥后，升温至400～600℃烧结，再在650～800℃热处理Ⅰ，将热处理的三氧化二铁薄膜浸泡在无定型氧化钴前驱液中，最后在空气或氧气气氛下，经紫外光照射后在90～150℃热处理Ⅱ制得。

2.根据权利要求1所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述的氯化铁前驱液是将三氯化铁(III)六水化合物溶解在去离子水中制得，或者将氯化亚铁(II)溶解在碱溶液氨水或氢氧化钠溶液中，调节pH＝8～9制得。

3.根据权利要求2所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述三氯化铁(III)六水化合物的摩尔和去离子水的体积比为(0.1～0.5)mmol：15ml；所述氯化亚铁(II)的摩尔和碱溶液的体积比为(0.1～0.5)mmol：15ml。

4.根据权利要求1所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述的无定型氧化钴前驱液是钴基有机化合物溶解在溶剂中形成的溶液，所述钴基有机化合物为异辛酸钴或乙酸钴四水合物，所述溶剂为正己烷或乙烷，所述无定型氧化钴前驱液的浓度为0.1～1mmol/L。

5.根据权利要求1所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述的紫外光照射的功率为15～20W，所述的紫外光的波长小于或等于365nm，所述的紫外光照射的时间为5～20h。

6.根据权利要求1所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述的热处理Ⅰ的时间为10min～25min；所述的浸泡的时间为0.1～10min，所述的热处理Ⅱ的时间为1～4h，所述的水热反应的时间为0.5～4h，所述的烧结的时间为1～4h。

7.根据权利要求1所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述的导电基底为FTO玻璃、铝掺杂氧化锌、锡掺杂氧化铟、氟掺杂氧化锌或柔性导电带。

8.根据权利要求1所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂，其特征在于，所述的保护气体为氦气或氮气，所述升温的速率为1～5℃/min。

9.根据权利要求1-8任一项所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1.将氯化铁前驱液超声至完全溶解，然后转移至含有倾斜放置的导电基底上，在高温反应釜中100～180℃进行水热反应，结束后取出，用去离子水冲洗掉多余的沉淀物并在氮气流下干燥，在400～600℃下烧结，再在650～800℃热处理，制得三氧化二铁薄膜；

S2.将三氧化二铁薄膜在无定型氧化钴前驱液中浸泡，取出并用紫外灯照射；

S3.最后在90～150℃进行热处理，制得无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂。

10.权利要求1-8任一项所述的无定型氧化钴/三氧化二铁复合光催化剂在光催化制氢或光催化降解有机污染物领域中的应用。