[发明专利]一种铁改性光催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁改性光催化材料的制备方法，其特征在于，其是在含有铁盐和硝酸铋的溶液中，加入溴化钾溶液，高温反应后即得所述铁改性光催化材料，具体包括：

(1)在氩气保护下，在含冰醋酸的乙二醇溶液中加入硝酸铋，搅拌直到硝酸铋全部溶解，配制成浓度为0.1mol/L的硝酸铋溶液，其中冰醋酸与乙二醇的体积比为1:10；

(2)在氩气保护下，向步骤(1)得到的硝酸铋溶液中加入铁盐FeCl₂·4H₂O，搅拌直到铁盐全部溶解，即得到所述含有铁盐和硝酸铋的溶液，其中，所述铁盐FeCl₂·4H₂O的添加量为5～40％，所述百分比为所述铁盐的物质的量占所述硝酸铋的物质的量的百分比；

(3)在乙二醇溶液中加入溴化钾，搅拌直到溴化钾全部溶解，所述的溴化钾溶液的浓度为0.1mol/L；

(4)在氩气保护下，于160摄氏度下进行密封反应，反应时间不少于12小时；

(5)将反应体系自然冷却至室温，离心，然后采用无水乙醇与超纯水分别洗涤多次，冷冻干燥，即得到所述铁改性光催化材料；

其中，得到的所述铁改性光催化材料具有异质结，掺杂的铁元素通过取代三阶铋离子进入BiOBr晶格中，用以提高光催化材料的比表面积、吸附性能和光催化效果。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述铁盐FeCl₂·4H₂O的添加量为20％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溴化钾溶液的添加量为100％，所述百分比为所述溴化钾溶液的体积占所述含有铁盐和硝酸铋的溶液的体积的百分比。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法制得的铁改性光催化材料，其特征在于，应用在双氧水存在的条件下，光催化反应过程中，所述双氧水使得所述铁改性光催化材料表面铁元素在二价铁和三价铁之间形成链式反应，用以提高催化降解效果。

5.权利要求4所述的铁改性光催化材料在水处理中的应用。