本发明涉及环境污染控制新材料领域，尤其涉及一种十聚钨酸复合氧化铁光催化剂的制备方法。
背景技术：
随着科技的发展，来自工农业生产中产生的毒害有机污染物严重威胁着环境和人类的健康，寻求一种新型高效的环境治理技术具有重要的意义。光催化技术因其节能、高效、污染物降解彻底、无二次污染优点，目前已成为一种具有重要应用前景的新兴环境治理技术。近年来，新型高效的可见光光催化剂的研制成为光催化技术中的一个重要研究内容。
半导体光催化可降解多种有机污染物，在过去半个世纪一直是人们研究的重点。光催化反应是利用光辐照半导体所产生的光生电子和空穴来降解有机污染物。在这一过程中，电子和空穴的复合问题是制约催化反应效率的关键因素。传统抑制复合的方法一般是对半导体进行贵金属负载、异质材料复合等。这些方法只能使得电子和空穴在颗粒尺度大小的有限空间内进行短暂分离。
十聚钨酸盐，是由高价态过渡金属钨离子通过氧原子桥连形成的一类多核簇合物。十聚钨酸盐中w-o-w桥氧键上氧原子的2p电子被光激发后，跃迁到金属w的5d空轨道，随后o原子上的光生空穴通过攫取有机物比如烷烃中的h原子及其电子产生碳自由基，而金属w上的光生电子可被其他受体捕获，从而实现“十钨”的再生，并催化一系列烷烃c-h键的自由基转化反应。光敏金属催化剂还有更多用途，利用十聚钨酸盐作为光敏剂，可以制备更多高效的光催化剂。
公开号106076382b公开了一种十聚钨酸盐/氮化碳复合光催化剂的制备方法和应用，在该方法中，将所得的改性十聚钨酸盐和g-c3n4分别分散于50ml甲醇中，超声1h，再将悬浮液混合超声并置于通风橱挥发2h，甲醇溶液挥发干后，即得到由改性十聚钨酸盐和g-c3n4复合而成的光催化剂。该方法所制得的复合物实际是一种混合物，虽然两者混合后光催化效果有所提高，但随着使用次数增加，比如会导致处理效果降低。
技术实现要素：
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种十聚钨酸复合氧化铁光催化剂的制备方法。
本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：
1)在40～50℃水浴搅拌条件下，把浓度为0.5～1.0mol/l的碳酸钠溶液滴加到浓度为0.5～1.0mol/l的氯化铁溶液中，控制na+/fe3+＝0.9～1.1，滴加完成后，将产物在该水浴中继续老化24～36h，制备得到聚合羟基铁溶液；
2)将浓度为20～40mmol/l的na2wo4·2h2o溶液加入到1～3mol/l的盐酸溶液中，保持na2wo4·2h2o和盐酸的物质的量比为1：2，再用稀盐酸条件ph到1～2，在水浴85℃下加热30～60min，得到十聚钨酸；
3)将制得的聚合羟基铁溶液逐滴加入到上述十聚钨酸溶液中，继续搅拌并保持水浴温度为85℃，继续反应40～60min，然后过滤洗涤烘干，再将产物在400～550℃下煅烧50～100min，即得到聚钨酸复合氧化铁光催化剂。
本发明的优点是：首先利用酸碱性不同，得到复合催化剂。再利用十聚钨酸受到光激发生成激发态十聚钨酸*[w10o32]4-，利用该激发态发氧化性能迅速氧化有机污染物，获得电子，而再生为十聚钨酸，同时发生歧化反应，歧化反应中的还原产物[w10o32]6-2h+通过电子转移将复合的氧化铁还原为零价铁，零价铁将与其接触的有机物发生还原作用，经过还原的有机物结构变得活泼，很容易发生断键反应。氧化铁和十聚钨酸共同作用完成循环反应。效率高无污染，可以多次循环。
具体实施方式
以下进一步提供本发明的3个实施例：
实施例1
在50℃水浴搅拌条件下，把浓度为1.0mol/l的碳酸钠溶液滴加到浓度为1.0mol/l的氯化铁溶液中，控制na+/fe3+＝1.1，滴加完成后，将产物在该水浴中继续老化36h，制备得到聚合羟基铁溶液；将浓度为40mmol/l的na2wo4·2h2o溶液加入到3mol/l的盐酸溶液中，保持na2wo4·2h2o和盐酸的物质的量比为1：2，再用稀盐酸条件ph到2，在水浴85℃下加热60min，得到十聚钨酸；将制得的聚合羟基铁溶液逐滴加入到上述十聚钨酸溶液中，继续搅拌并保持水浴温度为85℃，继续反应60min，然后过滤洗涤烘干，再将产物在550℃下煅烧100min，即得到聚钨酸复合氧化铁光催化剂。
0.5g聚钨酸复合氧化铁光催化剂加入到150ml浓度为10mg/l的苯酚废水中，在120w的led灯照射下，反应30min，降解率为96.7％，降解速度大大提高。相同情况下，用普通市售的氧化铁的替代聚钨酸复合氧化铁光催化剂，在反应30min后，降解率仅有0.2％。
实施例2
在40℃水浴搅拌条件下，把浓度为0.5mol/l的碳酸钠溶液滴加到浓度为0.5mol/l的氯化铁溶液中，控制na+/fe3+＝0.9，滴加完成后，将产物在该水浴中继续老化24h，制备得到聚合羟基铁溶液；将浓度为20mmol/l的na2wo4·2h2o溶液加入到1mol/l的盐酸溶液中，保持na2wo4·2h2o和盐酸的物质的量比为1：2，再用稀盐酸条件ph到1，在水浴85℃下加热30min，得到十聚钨酸；将制得的聚合羟基铁溶液逐滴加入到上述十聚钨酸溶液中，继续搅拌并保持水浴温度为85℃，继续反应40min，然后过滤洗涤烘干，再将产物在400℃下煅烧50min，即得到聚钨酸复合氧化铁光催化剂。
0.5g氧化铁聚钨酸复合氧化铁光催化剂加入到150ml浓度为25mg/l的亚甲基蓝废水中，在120w的led灯照射下，反应30min，脱色率为97.3％。
实施例3
在45℃水浴搅拌条件下，把浓度为0.8mol/l的碳酸钠溶液滴加到浓度为0.8mol/l的氯化铁溶液中，控制na+/fe3+＝1，滴加完成后，将产物在该水浴中继续老化24h，制备得到聚合羟基铁溶液；将浓度为20mmol/l的na2wo4·2h2o溶液加入到1mol/l的盐酸溶液中，保持na2wo4·2h2o和盐酸的物质的量比为1：2，再用稀盐酸条件ph到1，在水浴85℃下加热50min，得到十聚钨酸；将制得的聚合羟基铁溶液逐滴加入到上述十聚钨酸溶液中，继续搅拌并保持水浴温度为85℃，继续反应50min，然后过滤洗涤烘干，再将产物在500℃下煅烧80min，即得到聚钨酸复合氧化铁光催化剂。
0.5g聚钨酸复合氧化铁光催化剂加入到100ml浓度为30mg/l的罗丹明b废水中，在120w的led灯照射下，反应30min，脱色率为96.9％。