[发明专利]一种可磁分离的复合光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可磁分离的复合光催化剂，其特征在于：以磁性海泡石为载体，负载纳米TiO₂，其TiO₂的负载量为11.9%~24.1%，磁化率为20.01emu/g~49.10emu/g。

2.根据权利要求1所述的可磁分离的复合光催化剂，其特征在于：所述磁性海泡石是在海泡石原土的层间、孔道和表面采用化学法撑进入Fe₃O₄柱。

3.一种如权利要求1所述可磁分离的复合光催化剂的制备方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：

（1）磁性海泡石的制备：采用化学法将Fe₃O₄柱撑进入海泡石原土的层间、孔道和表面使海泡石原土负磁，具体步骤是：在60℃水浴条件下，将适量FeCl₃·6H₂O溶于蒸馏水中，再加入海泡石原土，混合均匀，然后按Fe³⁺：Fe²⁺摩尔比为1.75~2:1、总铁浓度为0.7mol/L的比例加入FeSO₄·7H₂O粉末，以浓氨水调节溶液的pH=9~11，快速搅拌反应30min后进行磁分离，将所得沉淀物洗涤、干燥、研磨、过80目筛，即得磁性海泡石；

（2）将钛酸丁酯溶于无水乙醇中，滴入无水乙酸作为水解抑制剂，再加入步骤（1）制得的磁性海泡石，搅拌反应得到A液；

（3）在无水乙醇中加入蒸馏水，以1:1硝酸调节溶液的pH为2~3，得到B液；

（4）然后，将B液缓慢滴入A液中，快速搅拌反应30min~60min后静置陈化12~24h，形成凝胶，凝胶经洗涤、磁分离、干燥、煅烧、研磨、过80目筛，即得纳米TiO₂/磁性海泡石复合光催化剂。

4.一种如权利要求3所述可磁分离的复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述钛酸丁酯、无水乙醇、无水乙酸的体积比为10∶10∶1。

5.一种如权利要求3所述可磁分离的复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述无水乙醇与蒸馏水的体积比为10∶1；其中，无水乙醇与步骤（2）所述钛酸丁酯的体积比为1∶1。

6.一种如权利要求1所述可磁分离的复合光催化剂的应用，其特征在于：应用于处理重金属Cr(VI)和有机物2,4-DCP共存的难降解废水。

7.根据权利要求6所述的可磁分离的复合光催化剂的应用，其特征在于：具体步骤是：调节废水的pH为2~6，按投加量为2g/L~10g/L加入复合光催化剂，搅拌暗吸附反应达到平衡后进行紫外光照反应，反应结束后，通过设置外加磁场实现固液分离。