[发明专利]一种Fe基三元复合可见光催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种Fe基三元复合可见光催化剂，其特征在于，具有以式（Ⅰ）表示的结构组成：

Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/[Fe(2-mim)_3·nH₂O]（Ⅰ）。

2.一种一锅法制备Fe基三元复合可见光催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将2-甲基咪唑和Fe³⁺分别分散在甲醇中，形成均匀的2-甲基咪唑甲醇溶液和Fe³⁺的甲醇溶液，随后将2-甲基咪唑甲醇溶液逐滴滴加至Fe³⁺的甲醇溶液中，搅拌至混合均匀，得到Fe(2-mim)₃前驱体溶液；

（2）将硅钨酸溶于甲醇中得硅钨酸甲醇溶液，然后将硅钨酸甲醇溶液加入步骤（1）得到的Fe(2-mim)₃前驱体溶液中，搅拌至混合均匀后转移到聚四氟乙烯高压反应釜中进行溶剂热反应；

（3）将溶剂热反应完成后的溶液依次经洗涤、活化、真空干燥后得到Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/Fe(2-mim)₃可见光催化剂。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述2-甲基咪唑甲醇溶液的浓度为0.5~5mmol/mL、Fe³⁺的甲醇溶液的浓度为0.1~0.5 mmol/mL；Fe³⁺的甲醇溶液与2-甲基咪唑溶液的混合比例以Fe³⁺与2-甲基咪唑摩尔比为1:20~1:1计。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，硅钨酸甲醇溶液的浓度为0.001~0.025mmol/mL；Fe(2-mim)₃前驱体溶液与硅钨酸甲醇溶液的混合比例以Fe³⁺与硅钨酸摩尔比为100:1~20:1计。

5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，溶剂热反应的温度为120~180℃，反应时间为60~180min。

6.一种如权利要求2~5任一项权利要求所述方法制备得到的Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/Fe(2-mim)₃可见光催化剂。

7.一种含铬重金属废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）以如权利要求1所述Fe基三元复合可见光催化剂或如权利要求6所述Fe₄(SiW₁₂O₄₀)₃/FeOOH/Fe(2-mim)₃可见光催化剂为催化剂，将催化剂加入含铬重金属废水中，暗处搅拌至吸附平衡，通过太阳光进行照射实现可见光污染物降解还原；

（2）通过物理方法将催化剂从含铬重金属废水中分离，通过洗涤和烘干后进行循环利用。

8.根据权利要求7所述处理方法，其特征在于，所述催化剂的加入量为0.05~0.5g/L。