[发明专利]一种铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂，其特征在于，铁酸铋在海泡石存在下在线生成，形成以海泡石为依托的铁酸铋包覆海泡石的多孔材料，铁酸铋与海泡石组分的质量比1∶0.12～0.63。

2.权利要求1所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)可溶性铋盐与铁盐按摩尔比1∶0.9～1.0，分别用去离子水或稀酸配制铋盐和铁盐溶液，Bi³⁺浓度为0.05～0.067mol/L，Fe³⁺浓度为0.045～0.067mol/L；然后两种溶液混合，超声搅拌1～2h，得铋盐-铁盐溶液，记为溶液A；

(2)调节步骤(1)所得溶液A的pH至12.6～13.5，继续在室温下超声搅拌1～2h，得混合物B；

(3)在步骤(2)所得混合物B中，按海泡石与铋盐质量比为0.082～0.41∶1将纯化海泡石加入到步骤(2)所得混合物B中，超声搅拌1～1.5h，得混合物C；

(4)将步骤(3)制备的混合物C转入聚四氟乙烯衬里高压反应釜中，在150～200℃下反应时间为4～8h；冷却至室温，过滤，滤渣用去离子水和乙醇各洗2～5遍，在60～80℃下干燥至恒重，即得铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂；

(5)将步骤(4)过滤的滤液调pH值至8.0～9.0，沉淀1～2h，过滤，滤液排放，收集滤渣集中处理回收有价成分。

3.根据权利要求2所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的可溶性铋盐为硫酸铋、氯化铋或五水硝酸铋中的一种或两种以上；所述的可溶性铁盐为硫酸铁、六水三氯化铁或九水硝酸铁中的一种或两种以上。

4.根据权利要求2所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的稀酸为0.1～0.2mol/L的盐酸或硝酸。

5.根据权利要求2所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，调节pH采用5～8mol/L的强碱溶液，所用的强碱为KOH或NaOH。

6.根据权利要求2所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述纯化海泡石采用以下方法处理：海泡石经研磨过200～300目筛，再用1～2mol/L盐酸浸泡在75～85℃下回流0.5～1h，过滤，用蒸馏水洗至中性；然后再配制成海泡石与8～10mmol/L十六烷基三甲基溴化铵即CTAB溶液固液比为1∶40～60g/mL的混合物，超声0.5～1h，过滤，用蒸馏水洗净，在80～100℃干至恒重，研磨过800～1000目筛，取筛下物备用。

7.根据权利要求2所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，调节pH采用6～8mol/L的硫酸。

8.根据权利要求2所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的超声搅拌为超声辅助机械搅拌，超声功率为200～250W。

9.根据权利要求2至8任一项所述的铁酸铋/海泡石复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所用试剂五水硝酸铋、硫酸铋、氯化铋、硫酸铁、六水三氯化铁、九水硝酸铁、KOH、NaOH、乙醇、硫酸和盐酸均为分析纯。