[发明专利]一种制备β-Bi2O3/MnxZn1-xFe2O4复合磁性光催化材料的新方法

摘要

一种制备β‑Bi₂O₃/Mn_xZn_1‑xFe₂O₄复合磁性光催化材料的新方法，其属于无机催化材料领域。本发明先用水热法制备了软磁性基体料Mn_xZn_1‑xFe₂O₄，再通过水热‑共沉淀‑焙烧法制备出了β‑Bi₂O₃/Mn_xZn_1‑xFe₂O₄复合磁性光催化材料。本发明方法制备工艺简单，使用设备本少，能耗少，成本低。制备的β‑Bi₂O₃/Mn_xZn_1‑xFe₂O₄磁性能稳定、比表面积大、光催化活性高，在模拟太阳光的氙灯照射下，用0.1g制备的复合磁性光催化材料降解50mL浓度为10mg/L的罗丹明B溶液，光照3h对罗丹明B的降解率达到98.2％，重复使用3次后对罗丹明B的降解率为92.0％，平均回收率为89.7％。本发明制备出的产品可广泛用于光催化降解有机污染物的领域中。

主权项

1.一种制备β‑Bi2O3/MnxZn1‑xFe2O4复合磁性光催化材料的新方法，其方法包括以下步骤：(1)MnxZn1‑xFe2O4的制备：按照摩尔比ZnO：MnO：Fe2O3＝13.3：32.8：53.9，分别称取1.28g ZnSO4、7.72g Fe2(SO4)3、1.84g MnSO4，加入50mL去离子水，超声震荡使其溶解得到混合溶液；磁力搅拌作用下，向混合溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液，调节溶液的pH为13，继续搅拌15min；将搅拌后的溶液转移至100mL的反应釜中，在200℃下反应5h，反应完成后，冷却、抽滤，滤饼分别用蒸馏水和乙醇洗涤8次，在80℃下干燥12h，研磨得到MnxZn1‑xFe2O4；(2)β‑Bi2O3/MnxZn1‑xFe2O4复合磁性材料的制备：称取4mmol的Bi(NO3)3·5H2O加入到10mL稀HNO3中，超声并机械搅拌半小时至溶液澄清，将上述澄清溶液以一定的速度滴加到40mL、0.6mol/L的Na2CO3溶液中，机械搅拌0.5h，得到悬浊液A；称取与理论生成β‑Bi2O3质量比为5～15：100的MnxZn1‑xFe2O4加入到悬浊液A中，机械搅拌2h，过滤，滤饼用烘箱烘干，研磨得到前驱体B；将前驱体B置于马弗炉中，在380℃下焙烧10min，立刻从马弗炉中取出，冷却后得到复合磁性催化材料β‑Bi2O3/MnxZn1‑xFe2O4。