[发明专利]一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其步骤包括：

步骤一、将五水硝酸铋溶解在一定温度的去离子水中，保持此温度超声处理数分钟后加入十二水钒酸钠，同样超声处理数分钟后，过滤出悬浮物，将其装入容器中高温处理；处理后的物质冷却至室温后用去离子水和乙醇混合物冲洗，后在烘箱中放置烘干；

步骤二、将上述制得的颗粒置入去离子水中超声分散数分钟，后缓慢加入一定量的五水硝酸铋和钛酸四丁酯，超声分散数分钟后加入纳米四氧化三铁颗粒，将得到混合物装入容器中高温处理，处理后的物质冷却至室温后用无水乙醇冲洗，冻干后用去离子水清洗，最后在烘箱中放置烘干。

2.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中，超声处理数分钟具体为十分钟；步骤一种，冲洗次数为三次；步骤一中，在80℃的烘箱中放置12h烘干；步骤二中，超声分散数分钟具体为十分钟；步骤二中，无水乙醇冲洗四次、去离子水清洗三次；步骤二中，冻干24小时，最后在80℃的烘箱中放置24h烘干。

3.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中五水硝酸铋与去离子水、十二水钒酸钠的质量比为1:(10～1000)：(0.5～50)。

4.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中去离子水的温度控制为20～50℃。

5.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中用于冲洗的去离子水与乙醇的体积比为1:(0.2～10)。

6.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中高温处理的温度控制为150～500℃，高温处理的时间为6～24h。

7.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中制得的颗粒与去离子水、五水硝酸铋、钛酸四丁酯和纳米四氧化三铁的质量比为1：(0.2～5)：(0.1～10)：(0.1～10)：(1～10)。

8.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中高温处理的温度控制为150～500℃，高温处理的时间为6～24h。

9.根据权利要求1所述的一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中纳米四氧化三铁的颗粒尺寸为1.0～10nm。

10.一种磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂，其特征在于：采用权利要求1～8中所述的制备方法制备得到。

11.一种权利要求10所述的磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂的制备方法，其特征在于：其XPS图谱有Ti 2p_3/2(463.5eV)、Ti 2p_1/2(458.1eV)、Bi 4f_7/2(159.4eV)、Bi4f_5/2(164.7eV)、V 2p_3/2(517.0eV)、V 2p1/2(524.0eV)、Fe 2p(710.7和725.0eV)、O 1s(529.6、530.5和531.9eV)吸收峰。

12.一种权利要求10所述的磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂在处理复合污染废水中的应用，其特征在于：将制备得到的磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂和重金属/四环素复合废水混合进行吸附光催化反应，完成对复合污染废水的处理。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于：磁性钒酸铋/钛酸铋/四氧化三铁光催化剂在复合污染废水中的投加量为0.1～5.0mg/L；

所述光催化反应的光源为氙灯光源；

所述复合污染废水中铜离子浓度为为10～500ppm，四环素浓度为10～200ppm；

所述光催化反应的时间为60～240min。