[发明专利]一种Fe/Co-Nx/TiO

说明书

本发明公开了一种Fe/Co‑Nx/TiO₂光催化剂，所述光催化剂为在TiO₂{001}晶面上含有Fe/Co‑Nx螯合物。本发明还公开了上述Fe/Co‑Nx/TiO₂光催化剂的制备方法，将所需质量比的Fe/CoPcS与TiO₂纳米片置于高温下热解反应，得到TiO₂{001}晶面上含有Fe/Co‑Nx螯合物的Fe/Co‑Nx/TiO₂纳米材料。本发明最后公开了上述Fe/Co‑Nx/TiO₂光催化剂的制备方法在催化降解水体中磺胺噻唑方面的应用。本发明改性后的Fe/Co‑Nx/TiO₂光催化剂在可见光下和紫外光下均对水体中的磺胺噻唑具有极高的降解能力，同时降解后的产物具有更低的毒性。

技术领域

本发明涉及一种Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂，还涉及上述Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂的制备方法和应用，属于光催化剂技术领域。

背景技术

近几十年来，磺胺类药物已经逐渐成为人类用药和动物用药中使用最为广泛的抗菌剂之一。研究者已经在地表水、地下水和河流中检测到了该类物质的存在。但是由于该类污染物不仅具有持久性而且极易破坏细菌的DNA和细胞核，所以生物降解方法受到了极大的限制。近些年，Fenton试剂被认为是一种有效的降解磺胺类物质的催化剂，但由于其对于H₂O₂的用量的要求，导致了其成本的增大，无法投入到实际应用中。尽管TiO₂在紫外光条件下能很好的降解抗生素，但是TiO₂无法对可见光产生响应，极大的限制了它的应用。

DFT理论计算表明，{001}晶面是TiO₂活性最高的晶面。自从Yang等人制备了具有47％{001} 晶面的锐钛矿TiO₂后，对于TiO₂(001)的研究日益增多，但大多数研究仅处于对于{001}晶面比例的调控，即增加其{001}晶面的比例，而很少有人研究其改性后的光催化性能。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂，该光催化剂在可见光下和紫外光下均对水体中的抗生素磺胺噻唑具有极好的催化降解性能。

本发明还要解决的技术问题是提供上述Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂的制备方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂于可见光下催化降解水体中磺胺噻唑方面的应用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂，所述光催化剂为在TiO₂{001}晶面上含有Fe/Co-Nx螯合物。

上述Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂的制备方法，将所需质量比的Fe/CoPcS与TiO₂纳米片置于高温下热解反应，得到TiO₂{001}晶面上含有Fe/Co-Nx螯合物的Fe/Co-Nx/TiO₂纳米材料。Fe/Co-Nx/TiO₂呈片状纳米结构。

其中，所述TiO₂含{001}晶面的比例为70％～80％。

其中，所述热解反应的温度为600～800℃。

上述Fe/Co-Nx/TiO₂光催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：