[发明专利]一种BiOBr/Fe3

说明书

本发明提出了一种BiOBr/Fe₃O₄@UiO‑66三元复合光催化材料，其制备方法如下：1)制备Fe₃O₄；2)制备Fe₃O₄@UiO‑66复合材料；3)制备BiOBr/Fe₃O₄@UIO‑66复合材料；本发明在制备过程中充分利用了Fe₃O₄的磁性，使Fe₃O₄@UIO‑66复合材料和BiOBr/Fe₃O₄@UiO‑66复合材料可以直接通过磁铁加以分离，简化了分离工艺，有效提升了光催化材料的重复使用率。

技术领域

本发明涉及一种BiOBr/Fe₃O₄@UiO-66三元复合光催化材料，属于催化剂技术领域。

背景技术

近年来，全世界正面临着能源短缺和环境污染的难题，光催化技术是将太阳能直接转化为化学能的最有效的途径之一，光催化技术具有能耗低、操作简便、反应条件温和，在常温常压下就可以进行，在处理环境问题上已成为研究热点。

除了TiO₂外，目前研究较多的催化剂有这几大类：(1)无机金属氧化物和硫化物，如CdS、Cu₂O、ZnS等；(2)复合氧化物光催化剂，如铋系、钼系、银系等二元或多元复合氧化物，是一大类新型窄带隙光催化材料。

中国铋资源量居世界首位，铋的化学性质与铅相似，所以可以用来代替对环境污染较大的铅。铋系氧化物的中心原子是铋，它的杂化方式是铋的6s轨道和氧的2p轨道进行杂化。这种杂化方式使得氧化物的带隙变窄，增加了对可将光的响应能力；同时拓宽了价带的宽度，增强了空穴的移动速率。近年来，一些研究发现铋的一系列多元复合氧化物均具有良好的光催化活性。

BiOX(X＝I、Br、Cl)是一种三元结构的半导体材料，晶体结构为四方晶系。它的化学稳定性好，禁带宽度大小合适，在可见光范围内的光催化效果也好。卤氧化铋的催化活性与卤素原子的序数有关，原子序数越大，其活性增强效果越好。

但是，目前合成的大多数半导体纳米复合材料虽然具有光催化活性，但是存在分离困难，难以循环利用的缺点，因此，将Fe₃O₄于光催化半导体相复合，将赋予光催化材料磁性，通过磁性即可分离，大大提高了材料的重复使用率，也将拓展其在生产中的实际应用。

发明内容

本发明针对上述问题，从而提出了一种BiOBr/Fe₃O₄@UiO-66 三元复合光催化材料。

具体的技术方案如下：

一种BiOBr/Fe₃O₄@UiO-66三元复合光催化材料，其制备方法如下：

1)制备Fe₃O₄

将2.72g FeCl₃·6H₂O、0.99g FeCl₂·6H₂O，溶于80ml水中、剧烈搅拌，然后将溶液加热到70-90℃，同时滴加NH₃·H₂O至pH＝10，反应在70-90℃下继续反应20-40min，剧烈搅拌；将溶液冷却至室温，然后洗涤，去除未反应的物质，干燥得到黑色粉末即为Fe₃O₄；

2)制备Fe₃O₄@UiO-66复合材料