[发明专利]一种可见光催化颜料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种可见光催化颜料，其特征在于，所述可见光催化颜料为核壳结构，所述核壳结构以氧化铁为内核，氧化铁和二氧化钛的混合物为外壳，且所述外壳中的二氧化钛占所述核壳结构的可见光催化颜料的质量分数为10-40％；

所述的可见光催化颜料的制备方法，包括以下步骤：

内核制备：将0.1-0.3mol/L Fe³⁺溶液升温至80-90℃，将碱性沉淀剂以1-2mL/min速度滴加至所述Fe³⁺溶液中，控制终点pH在1.5-2.5；

包覆外壳：配制1-3mol/L的Fe³⁺和Ti⁴⁺混合溶液，其中Fe³⁺和Ti⁴⁺的摩尔比为5-9:1-5，在温度80-90℃和pH＝2-2.5下，以1-2mL/min速度，将Fe³⁺和Ti⁴⁺混合溶液滴加至内核溶液中，控制最终产物中TiO₂的质量分数为10-40％，反应完全后经多次洗涤烘干备用；

煅烧：将包覆生成的混合相在温度为600-800℃下煅烧10-30分钟，然后研磨，制得所述可见光催化颜料。

2.一种根据权利要求1所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，包括：以氧化铁为内核，经包覆、煅烧形成具有氧化铁和二氧化钛的混合物外壳的可见光催化颜料。

3.根据权利要求2所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，所述内核的制备包括以下步骤：将碱性沉淀剂滴加至Fe³⁺溶液中，控制终点的pH值为酸性。

4.根据权利要求3所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，将0.1-0.3mol/LFe³⁺溶液升温至80-90℃，将碱性沉淀剂以1-2mL/min滴加至Fe³⁺溶液中，控制终点pH在1.5-2.5。

5.根据权利要求3所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，所述碱性沉淀剂包括Na₂CO₃、CaCO₃、CaO、NaHCO₃、NaOH、K₂CO₃、KHCO₃、KOH、Mg(OH)₂、MgCO₃、MgO以及NH₄OH中的一种或者多种。

6.根据权利要求5所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，所述碱性沉淀剂为NaOH。

7.根据权利要求2所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，所述包覆包括以下步骤：将Fe³⁺和Ti⁴⁺的混合溶液滴加至所述内核溶液中进行包覆，控制最终产物中TiO₂的质量分数为10-40％。

8.根据权利要求7所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，在温度80-90℃和pH＝2-2.5下，将1-3mol/L的Fe³⁺和Ti⁴⁺混合溶液，以1-2mL/min滴加至所述内核溶液中在内核表面进行包覆，反应完全后经多次洗涤烘干备用。

9.根据权利要求7所述的可见光催化颜料的制备方法，其特征在于，所述Fe³⁺来自Fe₂(SO4)₃、FeCl₃以及Fe(NO₃)₃中的一种或者多种，所述Ti⁴⁺来自TiOCl₂、TiCl₄以及TiOSO₄中的一种或者多种。