[发明专利]一种磁性可回收片状NiFe2

说明书

一种磁性可回收片状NiFe₂O₄/BiOI复合纳米材料的制备方法，将五水合硝酸铋搅拌溶于乙二醇、冰醋酸和乙醇组成的混合胶体溶液A中，加入磁性催化剂NiFe₂O₄，搅拌，超声波分散得到均匀稳定的乳液；碘化钾搅拌溶于乙二醇和油酸的混合胶体溶液B；将A与B混合搅拌后在130‑160℃的高压反应釜中保持20‑24h，得到粒径为80‑100nm，片的厚度为10‑20nm，比表面积为68.32m²/g的磁性NiFe₂O₄/BiOI复合纳米材料，材料中NiFe₂O₄的质量含量百分比为5％‑30％。本发明的制备方法将NiFe₂O₄与BiOI的能带结构匹配，有利于光生电子空穴对的有效分离，提高了复合光催化材料的光催化性能；将本发明的磁性可回收片状NiFe₂O₄/BiOI复合纳米材料应用在处理染料废水有机污染物时，对RhB有机溶液的光催化降解效率达到89％以上。

技术领域

本发明属催化剂技术领域，具体为一种磁性可回收片状 NiFe₂O₄/BiOI复合纳米材料的制备方法及应用。

背景技术

近年来，能源短缺和环境污染日益成为威胁人类生存与健康的重大问题。光催化技术是一种以半导体为催化剂利用太阳能降解有机环境污染物的绿色环境治理新技术。TiO₂化学性能稳定、无毒、价廉，是目前最常用的半导体光催化剂，但TiO₂光催化剂能带较宽(Eg＝3.2 eV)，仅能被太阳光中的紫外光激发(占太阳能的4％)，不能利用太阳光中的可见光，使得其太阳能利用率低，严重阻碍了其大规模商业化推广。因此，研制可见光响应的光催化剂是提高太阳能利用率，并最终实现光催化技术产业化应用的关键。

近年来，BiOI是一种新型的可见光催化剂，其禁带宽度为1.77eV，可利用大部分可见光进行激发，降解效果明显，在工业应用中潜力巨大。但是，单种BiOI光催化剂的吸收波带较窄，其光催化性能尚有待于进一步提高。在对BiOI基光催化材料的研究中，通过半导体复合来制备具有更好光催化活性的复合材料，从而提高材料的活性是当前研究的主流。

目前，关于BiOI的研究，如Zhang等(Zhang X,Ai Z,Jia F,Zhang L.J PhysChem C2008；112:747-753)用乙二醇作为反应媒介，制备了BiOI微球，并显示了较高的可见光催化活性。中国专利 CN102500401A公开一种Ag/BiOI可见光催化剂及其制备方法，Ag在 BiOI表面均匀分布，具有很高的可见光催化活性。中国专利 CN102188984A公开一种BiOCl/BiOI复合光催化剂，提高了载流子的输运过程，减小了光生电子空穴对的复合几率，提高了催化性能。中国专利CN 103111313 A公开了一种毛刺状BiOI/ZnO微球的制备方法，该毛刺状BiOI/ZnO微球具有较好的可见光催化性能。Zhang等将TiO₂和BiOI复合，制备的BiOI/TiO₂异质结催化剂在2h内对甲基橙的降解率高达95％，而单一的BiOI的降解率仅为2％。中国专利CN106582728A公开了复合磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄及其制备方法，该催化剂有很强的磁回收能力，可重复使用，从而降低了脱汞的成本。但到目前为止，还未见有磁性片状NiFe₂O₄/BiOI复合材料可见光催化剂的报道。

发明内容

为解决现有技术存在的单一的BiOI的降解率低，但是BiOI的复合催化剂种类单一的缺陷，本发明提供一种磁性可回收片状 NiFe₂O₄/BiOI复合纳米材料的制备方法及应用。

本发明的技术方案具体如下：