本发明专利技术公开了一种钙钛矿型光催化剂的制备方法,包括以下步骤：（1）取钡盐、锶盐、钴盐、铁盐和柠檬酸，加入蒸馏水，混合溶解，密封加热至90～100℃，恒温搅拌3～4h，解除密封，继续加热至水蒸发形成胶体，将胶体保温干燥18～22h，保温温度为110～130℃；（2）将干燥后的样品取出，进行煅烧，将煅烧好的样品研磨，得到黑色粉末状的BaxSr1-xFe0.5Co0.5O3-δ光催化剂。本发明专利技术还公开了一种根据上述制备方法制得的钙钛矿型光催化剂制品，所制备的BaxSr1-xFe0.5Co0.5O3-δ光催化剂中x的取值范围是0-1。本发明专利技术制备出的钙钛矿型氧化物确实有很好的光催化降解活性，反应后达到的色度去除率高，对指定浓度的甲基橙溶液降解率达到95%以上，对指定的刚果红染料简介率达到93%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及治理环境污染用的光催化剂的制备方法及制品，具体涉及一种钙钛矿光催化剂的制备方法及其制品。
技术介绍
随着染料和纺织工业的迅速发展，染料的品种和数量日益增加，合成染料厂和印染厂每年都要排放大量的有色废水，在染色和纺织漂洗过程中至少会有15%的染料损失，是工业废水的主要污染源之一。这些含有残留染料的废水影响水质，其中某些偶氮染料及其代谢物例如芳香胺具有严重的毒性，是潜在的致癌物。由于含有有机染料废水强烈抵触微生物降解，不可避免地转化为有毒或致癌物质，有机染料废水污染环境，威胁人类健康。光催化剂在环境治理和开发绿色能源方面发挥了重要作用，非均相光催化被认为是一种最具有发展前途的非生物降解方法。先进氧化过程(AOPs)运用非均相光催化剂处理废气和废水技术具有以下几个优点其一、在紫外或近紫外光辐射下分解污染化合物成为无害物质；其二、环境友好半导体材料作为光催化剂；其三、过程在温和条件下进行，如室温和常压；其四、可完全降解大多数有机物质，不造成二次污染；其五、可利用阳光作为清洁和再生辐射源，已引起人们极大的关注。目前光催化剂特别是上述所称的非均相光催化主要是指一些氧化物硫化物等半导体，其中，最为广泛使用的光催化剂为TiO2，用于分散少量的污水中有机物降解，但由于TiO2较宽的能隙为3. 12ev，决定了其只能吸收紫外光波，而紫外光能量大概只占太阳光能量的4%，限制了它在可见光范围的吸收，在广范围可见光强吸收的新型非钛半导体光催化剂是发展的必然趋势。TiO2光催化虽然通过掺杂改性，使得其吸收得以红移，掺杂所得到的可见光催化活性比较低，但是在提高TiO2对太阳能的利用率方面没有取得巨大突破。光生电子-空穴对的复合几率高，且TiO2粉末不易分离回收，使其应用范围受到限制。半导体类光催化剂中的钙钛矿型ABO3光催化剂在近十年来引起很多的研究，是地球上最多的矿物，据估计在地壳中有超过50%的组成成分是具有钙钛矿型结构的化合物。钙钛矿型复合氧化物ABO3的禁带较窄，可吸收可见光发生电子跃迁，表现出良好的光催化活性，可用于有机物的光催化降解。这类半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能价带(VB)和一个空的高能导带(CB)构成。其光催化原理是氧的2p轨道构成价带，B位离子的3d轨道构成导带，当受到能量大于两者之间的能隙Eg的光照射后，价带电子被激发跃迁到导带，价带和导带上分别产生了光生空穴(h+ )和光生电子(e-)，并在电场作用下分离并迁移到粒子表面，电子和空穴与水及溶解氧作用，产生高化学活性的HO ·和HO2 等自由基，使表面吸附氧转化为高活性的，进而与吸附在催化剂表面的染料分子发生氧化还原反，将其降解为无机小分子达到光催化作用。在钙钛矿型ABO3光催化剂这方面研究中发表在《现代化工》2010年的“钙钛矿型氧化物的制备及其催化活性评价”公开了邹文静，韩晖等研究人员合成LaNi03，并研究其对甲基橙降解效果发现，LaNi03对甲基橙的降解率为70%左右，降解率较为低下。
技术实现思路
为了解决上述存在的技术缺陷，本专利技术的目的在于，提供一种可在可见光下降解有机物染料的钙钛矿型光催化剂的制备方法及其制品。为了实现上述第一个目的，本专利技术采用了以下的技术方案 一种钙钛矿型光催化剂的制 备方法，包括以下步骤(1)取O Imol钡盐、O Imol银盐、O.03 O. 06mol钴盐、O. 03 O. 06mol铁盐和0.I O. 16mol柠檬酸，加入蒸馏水，所述的蒸馏水加入量为300 400ml，混合至溶解，密封,加热至90 100°C，并恒温搅拌3 4h，解除密封，继续加热至水蒸发形成胶体，将胶体保温干燥18 22h，保温温度为110 130°C ； (2)将干燥后的样品取出，进行煅烧，将煅烧好的样品研磨，得到黑色粉末状的钙钛矿型光催化剂，分子式为BaxSrhFea5Coa5CVs，其中χ=0-1，δ为范围的O 3。本专利技术的钙钛矿光催化剂采用柠檬酸法进行制备，工艺更为简单，操作方便，产物呈粉末状，在工业上操作性强，可以实现工业化生产，其它方法如固相法和水合热法，比较适用于研究。作为优选，所述的步骤(I)中的所述的钡盐、锶盐、钴盐、铁盐和柠檬酸的摩尔比为2:8:5:5:15。采用上述的优选方案后，利用该摩尔比原料制得的钙钛矿光催化剂具有最佳的掺杂比，具有较好的光催化降解效果。作为优选，所制得的BaxSivxFea5Coa5CVs光催化剂中x =0或O. 2或O. 4或O. 6或1.采用上述的优选方案后，可以达到较佳的催化效果。作为优选，所制得的BaxSr1^xFe0.5Co0.503_δ 光催化剂中为 SrFe0.5Co0.503OSrFe0.5Co0.503。为BaxSivxFea 5Co0.503_s光催化剂中的有效降解结构，能够提高钙钛矿催化剂的降解效果。作为优选，所述的钡盐为Ba (NO3)2,所述的锶盐为Sr (NO3)2,所述的钴盐为Co (NO3)2 ·6Η20，所述的铁盐为Fe(NO3)3 ·9Η20。采用上述的优选方案后，选用硝酸盐做原料，并采用柠檬酸法进行制备，工艺更为简单，操作方便，产物呈粉末状，在工业上操作性强，可以实现工业化生产。作为优选，所述的步骤(2)中煅烧包括以下步骤 先将温度升温至185 215°C后保温O. 8 I. 2h，继续升温至385 415°C，保温I. 5 2.5h，再继续升温至835 865 °C，保温7. 5 8. 5h。采用上述的优选方案后，不同的温度下煅烧得到钙钛矿光催化剂的催化活性也不同，在一定范围内煅烧温度越低，催化剂的活性越好。但煅烧温度过低时，催化剂的稳定性不够，不易形成钙钛矿结构和氧空穴，有机物不能很好的被移除，不能形成凹陷，而且本身的许多杂质会因为温度不够而不能彻底除去。焙烧温度越低，形成的催化剂的颗粒越小，比表面积越大，表面缺陷越多，吸附性越好，化学反应接触面积越大。一种根据上述制备方法制得的钙钛矿型光催化剂制品，所制备的钙钛矿型光催化齐U制品的分子式为BaxSrhFea5Coa5CVs，其中X的取值范围是0-1，δ的范围为O 3。其中，3-δ表示氧空穴的数目。作为优选，所制得的BaxSivxFea5Coa5CVs光催化剂中x =0或O. 2或O. 4或O. 6或Io作为优选，所制备的BaxSrhFea5Coa5CVs光催化剂的粒径为O 100 μ m。采用上述的优选方案后，可以达到较佳的催化效果。作为优选，所制得的BaxSr1^5Co0.503-δ光催化剂中含有SrFea5Coa5O3结构。本专利技术方法主要是利用制备出的钙钛矿型氧化物光催化降解染料废液，选取了较为常用的甲基橙和刚果红染料作为试验降解染料。在光照射下，本专利技术制备出的钙钛矿型氧化物确实有很好的光催化降解活性，光催化降解甲基橙、刚果红两种难降解染料时，反应后达到的色度去除率高，对指定浓度的甲基橙溶液降解率达到95%以上，对指定的刚果红染料降解率达到93%。附图说明图I为本专利技术实施例I中SrFe0.5Co0.503-δ的厕图谱； 图2为本专利技术实施例I中SrFe0.5Co0.503-δ的6000倍的电镜 图3为本专利技术实施例I中SrFe0.5Co0.503-δ的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钙钛矿型光催化剂的制备方法,？其特征在于包括以下步骤：（1）取0～1mol钡盐、0～1mol锶盐、0.03～0.06mol钴盐、0.03～0.06mol铁盐和0.1～0.16mol柠檬酸，加入蒸馏水，所述的蒸馏水加入量为300～400ml，混合至溶解，密封，加热至90～100℃，并恒温搅拌3～4h，解除密封，继续加热至水蒸发形成胶体，将胶体保温干燥18～22h，保温温度为110～130℃；（2）将干燥后的样品取出，进行煅烧，将煅烧好的样品研磨，得到黑色粉末状的钙钛矿型光催化剂，分子式为BaxSr1？xFe0.5Co0.5O3？δ，其中x=0？1，δ的范围为0～3。
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿型光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)取O Imol钡盐、O Imol银盐、O.03 O. 06mol钴盐、O. 03 O. 06mol铁盐和O.I O. 16mol柠檬酸，加入蒸馏水，所述的蒸馏水加入量为300 400ml，混合至溶解，密封,加热至90 100°C，并恒温搅拌3 4h，解除密封，继续加热至水蒸发形成胶体，将胶体保温干燥18 22h，保温温度为110 130°C ； (2)将干燥后的样品取出，进行煅烧，将煅烧好的样品研磨，得到黑色粉末状的钙钛矿型光催化剂，分子式为BaxSrhFea5Coa5CVs，其中χ=0-1，δ的范围为O 3。2.根据权利要求I所述的钙钛矿型光催化剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(I)中的所述的钡盐、锶盐、钴盐、铁盐和柠檬酸的摩尔比为2:8:5:5:15。3.根据权利要求I所述的钙钛矿型光催化剂的制备方法，其特征在于所制得的BaxSivxFe0.5Co0 503_ s 光催化剂中 x =0 或 O. 2 或 O. 4 或 O. 6 或 I。4.根据权利要求4所述的钙钛矿型光催化剂的制备方法，其特征在于所制得的BaxSr1^5Co0.503-δ 光催化剂中为 SrFe0.5Co0.503。5.根据权利要求I或2所述的钙钛矿型光催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄向红，乔军，王剑辉，任凯，李超，屠建樑，刘芳芳，赵挺，
申请(专利权)人：浙江树人大学，
类型：发明
国别省市：
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