】
[0033]圖1a?圖1d為本發(fā)明實施例所制備的復(fù)合光催化劑的透射電鏡(TEM)照片。
[0034]圖2a?圖2d為本發(fā)明實施例所制備的復(fù)合光催化劑的掃描電鏡(SEM)圖。
[0035]圖3為本發(fā)明實施例所制備的復(fù)合光催化劑的X射線衍射(XRD)圖。
[0036]圖4為本發(fā)明實施例所制備的復(fù)合光催化劑的固體紫外可見光漫反射光譜(DSR)圖。
[0037]圖5為本發(fā)明實施例所制備的復(fù)合光催化劑在可見光激發(fā)下降解10%NaCl和10%Na2SO4鹽水體系中甲基橙的去除率(反應(yīng)5小時)。
【具體實施方式】
[0038]下面介紹的為本發(fā)明較為優(yōu)選的實施例，并不用于對本發(fā)明的限定。
[0039]實施例1
[0040](D催化劑制備
[0041 ] 取0.5g具有親水性表面的二氧化硅(比表面積180m2/g)，200mL無水乙醇以及2mLNaOH水溶液(10g/L)置于燒瓶中，在30°C水浴鍋中攪拌吸附。待吸附平衡(12小時以上)后，氧化石墨烯表面形成穩(wěn)定的吸附水層。
[0042]另取溶解了2.15g鈦酸四丁酯和9mg硝酸鐵的50mL無水乙醇，利用恒壓漏斗逐滴滴入吸附平衡的體系中。鈦酸丁酯在吸附水層中發(fā)生水解反應(yīng)，鐵離子在吸附水層中與氫氧根離子發(fā)生沉淀反應(yīng)，最終生成Fe(OH)3-T12,反應(yīng)5小時完畢后得到包含復(fù)合粒子的懸浮體系。
[0043]將該反應(yīng)后懸浮體系加至內(nèi)襯為聚四氟乙烯的高壓反應(yīng)釜，在攪拌下加入1mL溶解了硝酸鑭的乙醇溶液(5mg硝酸鑭)后，密閉放入鼓風(fēng)干燥箱中，在180 °C下熱處理24小時。待結(jié)束后，取出反應(yīng)釜并將其放置于室溫下使之自然降溫，而后降至室溫后，移出抽濾、再分散、洗滌以及烘干后得到粉末樣品，為稀土鑭離子摻雜的Fe2O3-T12復(fù)合光催化劑。該復(fù)合光催化劑的比表面積為174m2/g。
[0044]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的透射電鏡(TEM)照片如圖1(a)所示。
[0045]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的掃描電鏡(SEM)圖如圖2所示。
[0046]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的X射線衍射(XRD)圖如圖3所示。
[0047]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的固體紫外可見光吸收光譜圖如圖4所示；
[0048]圖1a的電鏡照片中，淺灰色的顆粒物是載體納米S12的形貌，其表面黑色顆粒則是摻雜了Fe2O3的T12復(fù)合粒子的形貌。從圖中可以看出本實施例制備的摻雜了Fe2O3的T12粒子粒徑也在1nm以下，較均勻地分散在載體納米S12表面。掃描電鏡照片圖2a也顯示，復(fù)合粒子的粒徑較小且分散性良好。XRD圖譜表明此濃度摻雜后復(fù)合光催化劑的圖譜中沒有出現(xiàn)Fe2O3的結(jié)晶峰。說明Fe2O3粒徑非常小且分散性良好，甚至可能以原子態(tài)級分布于T12的晶格中。慘雜后復(fù)合粒子中的TiC>2也都呈現(xiàn)均勾的銳欽礦型結(jié)晶，對48°峰尚的銳欽礦峰得到半高寬，并利用Scherrer公式計算Ti02的晶粒粒徑為6.1nm左右。圖4的紫外可見吸收光譜中，300?450nm處的強(qiáng)吸收是T12的吸收引起的。對比未摻雜Ti02(P25)的吸收曲線，可以看到Fe2O3的摻雜使T12吸收波段產(chǎn)生了明顯的紅移現(xiàn)象。
[0049](2)含鹽廢水體系中光降解過程
[0050]稱取0.28g實施案例2中得到的復(fù)合光催化劑，均勻混合于SOOmL甲基橙的兩種鹽水體系(甲基橙濃度為4.0mg/L左右，兩種鹽水體系:硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%)，置于帶磁力攪拌的反應(yīng)器中，控制水浴溫度為30°C，關(guān)燈吸附0.5小時。吸附平衡后，在可見光源照射下(100W氙燈)，反應(yīng)5小時后進(jìn)行取樣，離心分離，取上層清液，利用TU-19系列紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司，測定波長490nm)，測定甲基橙的吸光度并求出其濃度變化。
[0051]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑在含鹽廢水體系中光降解甲基橙的去除率(反應(yīng)5小時)如圖5所示。由圖5可知，在含鹽水體系(10%NaCl或10%Na2S04)中本實施例制備的復(fù)合催化劑在可見光激發(fā)下高效去除甲基橙有機(jī)污染物，5小時后去除率可達(dá)50%以上。
[0052]實施例2
[0053](D催化劑制備
[0054]取0.5g具有親水性表面的二氧化硅(比表面積為180m2/g)，200mL無水乙醇以及2mL NaOH水溶液(10g/L)置于燒瓶中，在30°C水浴鍋中攪拌吸附。待吸附平衡(12小時以上)后，氧化石墨烯表面形成穩(wěn)定的吸附水層。
[0055]另取溶解了2.15g鈦酸四丁酯和27mg硝酸鐵的50mL無水乙醇，利用恒壓漏斗逐滴滴入吸附平衡的體系中。鈦酸丁酯在吸附水層中發(fā)生水解反應(yīng)，鐵離子在吸附水層中與氫氧根離子發(fā)生沉淀反應(yīng)，最終生成Fe(OH)3-T12,反應(yīng)5小時完畢后得到包含復(fù)合粒子的懸浮體系。
[0056]將反應(yīng)后懸浮體系加至內(nèi)襯為聚四氟乙烯的高壓反應(yīng)釜，在攪拌下加入1mL溶解了硝酸鑭的乙醇溶液(1mg硝酸鑭)后，密閉放入鼓風(fēng)干燥箱中，在180°C下熱處理24小時。結(jié)束后，取出反應(yīng)釜并將其放置于室溫下使之自然降溫，而后降至室溫后，移出抽濾、再分散、洗滌以及烘干后得到粉末樣品，為稀土鑭離子摻雜的Fe2O3-T12復(fù)合光催化劑。該復(fù)合光催化劑的比表面積為17 lm2/g。
[0057]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的透射電鏡(TEM)照片如圖1(b)所示。
[0058]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的掃描電鏡(SEM)圖如圖2所示。
[0059]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的X射線衍射(XRD)圖如圖3所示。
[0060]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑的固體紫外可見光吸收光譜圖如圖4所示。
[0061]圖1b的電鏡照片中，淺灰色的顆粒物是載體納米S12的形貌，其表面黑色顆粒則是摻雜了Fe2O3的T12復(fù)合粒子的形貌。從圖中可以看出本實施例制備的摻雜了Fe2O3的T12粒子粒徑也在1nm以下，較均勻地分散在載體納米S12表面。掃描電鏡照片圖2b也顯示，復(fù)合粒子的粒徑較小且分散性良好。XRD圖譜表明此濃度摻雜后復(fù)合光催化劑的圖譜中沒有出現(xiàn)Fe2O3的結(jié)晶峰。說明Fe2O3粒徑非常小且分散性良好，甚至可能以原子態(tài)級分布于T12的晶格中。摻雜后復(fù)合粒子中的T12同樣都呈現(xiàn)均勻的銳鈦礦型結(jié)晶，對比實施例1樣品的結(jié)晶峰發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e2O3含量增加對T12的結(jié)晶過程有一定的抑制作用。對48°峰高的銳鈦礦峰得到半高寬，并利用Scherrer公式計算Ti02的晶粒粒徑為6.0nm左右。圖4的紫外可見吸收光譜中，300?450nm處的強(qiáng)吸收是T12的吸收引起的。對比未摻雜Ti02(P25)和實施例1樣品的吸收曲線，可以看到Fe2O3的摻雜使T12吸收波段產(chǎn)生了明顯的紅移現(xiàn)象，隨著Fe2O3的含量增加，紅移程度明顯增加。
[0062](2)含鹽廢水體系中光降解過程
[0063]稱取0.28g實施案例2中得到的復(fù)合光催化劑，均勻混合于SOOmL甲基橙的兩種鹽水體系(甲基橙濃度為4.0mg/L左右，兩種鹽水體系:硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%)，置于帶磁力攪拌的反應(yīng)器中，控制水浴溫度為30°C，關(guān)燈吸附0.5小時。吸附平衡后，在可見光源照射下(100W氙燈)，反應(yīng)5小時后進(jìn)行取樣，離心分離，取上層清液，利用TU-19系列紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司，測定波長490nm)，測定甲基橙的吸光度并求出其濃度變化。
[0064]本實施例所制備的復(fù)合光催化劑在含鹽廢水體系中光降解甲基橙的去除率(反應(yīng)5小時)如圖5所示。由圖5可知，在含鹽水體系(10%NaCl或10%Na2S04)中本實施例制備的復(fù)合催化劑在可見光激發(fā)下高效去除甲基橙有機(jī)污染物，5小時后去除率可達(dá)70%以上。
[0065]實施例3
[0066](D催化劑制備
[0067]取0.5g具有親水性表面的二氧化硅(比表面積為180m2/g)，200mL無水乙醇以及2mL NaOH水溶液(10g/L)置于燒瓶中，在30°C水浴鍋中攪拌吸附。待吸附平衡(12小時以上)后，氧化石墨烯表面形成穩(wěn)定的吸附水層。
[0068]另取溶解了2.15g鈦酸四丁酯和54mg硝酸鐵的50mL無水乙醇，利用恒壓漏斗逐滴滴入吸附平衡的體系中。鈦酸丁酯在吸附水層中發(fā)生水解反應(yīng)，鐵離子在吸附水層中與氫氧根離子發(fā)生沉淀反應(yīng)，最終生成Fe(OH)3-T12,反應(yīng)5小時完畢后得到包含復(fù)合粒子的懸浮體系。
[0069]將反應(yīng)后懸浮體系加至內(nèi)襯為聚四氟乙烯的高壓反應(yīng)釜，在攪拌下加入1mL溶解了硝酸鈰的乙醇溶液(5mg硝酸鈰)后，密閉放入鼓風(fēng)干燥箱中，在180 °C下熱處理24小時。結(jié)束后，取出反應(yīng)釜并將其放置于室溫下使之自然降溫，而后降至室溫后，移出抽濾、再分散、洗滌以及烘干后得到粉末樣品，為稀土鈰離子摻雜的Fe2O3-T12復(fù)合光催化劑。該復(fù)合光催化劑的比表面積為169m2/g。
[0070]本實施例所制備的復(fù)合