[发明专利]一种Ca掺杂Tb2

说明书

本发明公开了一种Ca掺杂Tb₂O₃/Fe₂O₃‑GO复合材料的制备方法，用于光催化降解Cr⁶⁺。所述方法包括以下步骤：首先将Tb₄O₇和CaCO₃研磨混合后H₂环境下高温煅烧还原，得到Ca掺杂的Tb₂O₃，之后将其与硝酸铁在去离子水中搅拌混合，加入碳酸钠调节溶液pH，最后通过水热反应，将上述材料负载在氧化石墨烯上，得到的Ca掺杂Tb₂O₃/Fe₂O₃‑GO复合材料能够有效吸附降解Cr⁶⁺，同时此方法原料来源广泛，制备方法简单，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及光催化材料，具体来说是一种Ca掺杂Tb₂O₃/Fe₂O₃-GO复合材料制备方法。

背景技术

随着工业的发展，金属被广泛应用于各行各业中，在化工行业，金属及其化合物可以用作催化剂；在电子和仪器仪表行业，金属化合物可以用于氯碱、电池以及仪器仪表的制造；而这些产业的废水废气等污染物的排放都将大量的含重金属离子排放到我们生存的环境中。这种重金属污染物不同于我们了解的有机污染物，能够在环境中被自然降解。他们中的大多数都是人体必须的微量元素，但是一旦超标将对人体造成巨大的难以挽回的伤害，在高致毒性重金属污染物中中就包含铬，如何有效去除污染物中的铬成为了目前研究热点。

目前市面上常见的铬吸附剂主要有：活性炭、氧化铝和沸石等，虽然这些传统吸附剂对重金属具有一定的去除能力，但这些吸附效果大多数属于物理吸附，对重金属离子的选择性低。通过光催化还原去除水中的Cr(VI)污染是指将光催化剂和含Cr(VI)废水混合并在特定的光照条件下将重金属Cr(VI)离子还原去除的一种光化学处理技术。光催化还原去除因为反应彻底、无二次污染、催化剂能够被重复利用且废水不需要经过前处理，操作安全便捷而具有广阔的应用前景。随着人们对去除水中重金属离子的研究越深入，对于材料合成方法简单易获得、反应条件温和的材料的需求越迫切，如今研究一种环境友好且易得的光催化剂应用于水体中重金属Cr(VI)离子的去除已成为当今一大热点。近年来，许多新型碳基材料例如：石墨烯/氧化石墨烯、碳纳米管、壳聚糖、等先后问世，这些材料对重金属离子的选择性有所提高，但光催化性能弱，通过将半导体材料负载在碳材料上能提升其光催化性能，因此，可以考虑开发一种负载半导体材料的碳基复合材料用于去除污水中Cr⁶⁺。

发明内容

本发明提供了一种Ca掺杂Tb₂O₃/Fe₂O₃-GO复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将Tb₄O₇和CaCO₃放入玛瑙研磨器中，反复研磨2h，使其充分研磨混合，将其转入管式炉中，通1h H₂排出管式炉中空气，之后在H₂环境下升温进行煅烧；

S2：将S1产物加入去离子水中，搅拌30min，使其混合均匀，之后加入硝酸铁，继续搅拌30min，之后向溶液中滴加0.8-1mol/L的碳酸钠溶液，调节溶液 pH，滴加完毕后，继续搅拌30min；

S3：向S2溶液中加入氧化石墨烯，搅拌30min，之后将混合溶液转入聚四氟乙烯反应釜中，进行水热反应，反应结束后，用去离子水在4000-5000rpm/min 下离心洗涤5min，洗涤三次，60℃真空干燥；

S4：将S3产物放入马弗炉中，进行煅烧，得到Ca掺杂Tb₂O₃/Fe₂O₃-GO复合材料。