The invention discloses a preparation method of Co 3O 4/BiFeO 3 heterojunction photocatalyst and its application in reducing hexavalent chromium, belonging to the technical field of photocatalytic materials. The preparation of the heterojunction photocatalyst of the invention is synthesized by two-step method; the first step is to prepare pure phase bismuth ferrite particles by co-precipitation method and hydrothermal method; the second step is to introduce Co source into bismuth ferrite by wet impregnation method, and then calcine at high temperature to obtain Co3O4/BiFeO3 heterojunction photocatalyst. The Co 3O 4/BiFeO 3 heterojunction photocatalyst prepared by the invention has large specific surface area, is conducive to carrier separation, bismuth ferrite and cobalt trioxide band gap matching, makes full use of sunlight, shows excellent reduction performance to hexavalent chromium ions under visible light irradiation, and has an important application prospect in the purification treatment of heavy metal wastewater.
【技术实现步骤摘要】
Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法及其在还原六价铬的应用
本专利技术属于光催化材料
，涉及一种可见光响应Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法及其在还原六价铬的应用。
技术介绍
近年来，随着工业化进程不断加快和经济快速增长，使得工业生产过程中所排放的废水具有较大的危害性，会给人们的身体健康及自然环境带来严重的负面影响；就以电镀工业生产中所产生的含铬电镀废水来说，其极易导致人体癌症发生率的提高，引发肺癌、贫血、肠道疾病等问题。因此，对废水中的铬的去除显得尤为重要。六价铬的光催化还原技术，是利用半导体材料在太阳光或者模拟太阳光照射下，由受光激发产生的光生电子将强毒性的六价铬还原为低毒的三价铬。这种简单的方法能有效地利用太阳光作为激发光源，在常温、常压下进行反应，成本低廉，并且可以同时处理多种污染物，效率高。因此半导体光催化技术被认为是一种很有应用前景的处理含六价铬废水的方法。铁酸铋作为一种可见光响应的光催化剂，具有化学稳定性、成本低等优势，在光催化还原六价铬方面表现出较好的光催化活性，但在实际应用中还是受到了光生电子空穴分离效率不高和可见...
【技术保护点】
1.Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：共沉淀法和水热法相结合制备纯相铁酸铋颗粒：将铋源的去离子水溶液与铁源的去离子水溶液混合均匀，然后缓慢滴入KOH溶液进行共沉淀反应；经干燥后的沉淀物研磨后经标准筛筛出，加入表面活性剂、NaOH溶液，搅拌混匀置入反应釜中进行水热反应，离心，洗涤，干燥，得到纯相铁酸铋纳米材料；步骤二：采用湿浸渍法制备Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂：将纯相铁酸铋纳米材料浸润在钴源中，超声均匀，在红外光的照射下慢慢蒸干，经高温煅烧制得Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂。
【技术特征摘要】
1.Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：共沉淀法和水热法相结合制备纯相铁酸铋颗粒：将铋源的去离子水溶液与铁源的去离子水溶液混合均匀，然后缓慢滴入KOH溶液进行共沉淀反应；经干燥后的沉淀物研磨后经标准筛筛出，加入表面活性剂、NaOH溶液，搅拌混匀置入反应釜中进行水热反应，离心，洗涤，干燥，得到纯相铁酸铋纳米材料；步骤二：采用湿浸渍法制备Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂：将纯相铁酸铋纳米材料浸润在钴源中，超声均匀，在红外光的照射下慢慢蒸干，经高温煅烧制得Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂。2.根据权利要求1所述的Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的铋源为硝酸铋、氯化铋、乙酸铋的一种或几种的组合，铁源为硝酸铁、氯化铁的一种或两种组合；步骤一中所述铋源和铁源的摩尔比为（1.05～1.08）:1；步骤一中的铁源与去离子水的摩尔与体积比是40mmol:(40～50)mL。3.根据权利要求1所述的Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中所述铁源与KOH溶液的摩尔与体积比为40mmol:(60~80)mL；步骤一中所述KOH溶液的摩尔浓度为5mol/L～8mol/L。4.根据权利要求1所述的Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中所述表面活性剂为乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠的一种或几种组合，所述表面活性剂溶液的浓度为10g/L~15g/L；步骤一中所述NaOH溶液的摩尔浓度为3mol/L～7mol/L；所述NaOH溶液与表面活性剂溶液的体积比为（50~70）mL:10mL。5.根据权利要求1所述的Co3O4/BiFeO3异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中所述混合均匀是指在室温下混合搅拌60～180min；步骤一所述共沉淀反应是在30℃～35℃的恒温水浴下搅拌8～10h；步...
【专利技术属性】
技术研发人员：权善玉，史学峰，杨林梅，刘忠菊，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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