Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110586139A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910904882.7C02F101/34(2006.01)(22)申请日2019.09.24C02F101/36(2006.01)C02F101/38(2006.01)(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路麓山门(72)发明人李必胜赖萃张明明曾光明柳诗语易欢张玉锦李敏芳安宁安子文周雪融(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所(普通合伙)43008代理人何文红(51)Int.Cl.B01J27/06(2006.01)B01J23/745(2006.01)C02F1/30(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料及其制备方法和应用，该光催化材料包括缺陷型碘酸氧铋及负载在其上的Fe(Ⅲ)团簇。制备方法包括以下步骤：制备碘酸氧铋单体；通过煅烧制备缺陷型碘酸氧铋；通过水浴反应制备得到上述光催化材料。本发明光催化材料具有光响应范围宽、光生电子和空穴复合效率低、催化性能强、稳定性好、重复利用性好、回收简单、回收率高等优点，能够广泛用于处理环境中的污染物，有着较高的使用价值和较好的应用前景。本发明制备方法具有工艺简单、操作方便、原料成本低、耗能少、耗时短、反应条件温和且易于控制、绿色环保等优点，所制备出的材料结晶程度高，性质不发生改变，展现出良好的应用前景。CN110586139ACN110586139A权利要求书1/1页1.一种Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料，其特征在于，所述Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料包括Fe(Ⅲ)团簇和缺陷型碘酸氧铋，所述Fe(Ⅲ)团簇负载在缺陷型碘酸氧铋上。2.根据权利要求1所述的Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料，其特征在于，所述Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料中Fe(Ⅲ)团簇和缺陷型碘酸氧铋的质量比为1∶10～2000。3.一种如权利要求1或2所述的Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将五水合硝酸铋和碘酸钠在水中搅拌，清洗，干燥，得到碘酸氧铋单体；S2、将步骤S1中得到的碘酸氧铋单体进行煅烧，得到缺陷型碘酸氧铋；S3、将步骤S2中得到的缺陷型碘酸氧铋与六水合氯化铁进行水浴反应，清洗，干燥，得到Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述五水合硝酸铋、碘酸钠和水的比例为1mmol∶1mmol∶80mL；所述搅拌的时间为2h；所述清洗为采用水和无水乙醇交替清洗3～5遍；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为12h～24h。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述煅烧过程中的升温速率为2℃/min；所述煅烧的温度为200℃；所述煅烧的时间为2h。6.根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，六水合氯化铁和缺陷型碘酸氧铋的比为0.0010g～0.0058g∶0.4g；所述水浴反应在温度为90℃下进行；所述水浴反应的时间为1h；所述清洗为采用水和无水乙醇交替清洗3～5遍；所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为12h～24h。7.一种如权利要求1或2所述的Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料或权利要求3～6中任一项所述的制备方法制得的Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料在处理抗生素废水中的应用。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：将Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料与抗生素废水混合，在黑暗条件下搅拌达到吸附平衡，在光照条件下进行光催化反应，完成对抗生素废水的处理；所述Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料的添加量为每升抗生素废水中添加Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料0.3g。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述抗生素废水中的抗生素为环丙沙星；所述抗生素废水中抗生素的浓度为10mg/L。10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述搅拌的时间为0.5h～2h；所述光催化反应的时间为1h。2CN110586139A说明书1/6页Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于功能纳米材料技术领域，涉及一种Fe(Ⅲ)团簇/碘酸氧铋复合光催化材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着社会经济和人类活动的迅速扩张，由于难降解的有机污染物不适当排放造成的环境破坏对人体和生态系统产生了不利影响。