】
[0033]图1a?图1d为本发明实施例所制备的复合光催化剂的透射电镜(TEM)照片。
[0034]图2a?图2d为本发明实施例所制备的复合光催化剂的扫描电镜(SEM)图。
[0035]图3为本发明实施例所制备的复合光催化剂的X射线衍射(XRD)图。
[0036]图4为本发明实施例所制备的复合光催化剂的固体紫外可见光漫反射光谱(DSR)图。
[0037]图5为本发明实施例所制备的复合光催化剂在可见光激发下降解10%NaCl和10%Na2SO4盐水体系中甲基橙的去除率(反应5小时)。
【具体实施方式】
[0038]下面介绍的为本发明较为优选的实施例，并不用于对本发明的限定。
[0039]实施例1
[0040](D催化剂制备
[0041 ] 取0.5g具有亲水性表面的二氧化硅(比表面积180m2/g)，200mL无水乙醇以及2mLNaOH水溶液(10g/L)置于烧瓶中，在30°C水浴锅中搅拌吸附。待吸附平衡(12小时以上)后，氧化石墨烯表面形成稳定的吸附水层。
[0042]另取溶解了2.15g钛酸四丁酯和9mg硝酸铁的50mL无水乙醇，利用恒压漏斗逐滴滴入吸附平衡的体系中。钛酸丁酯在吸附水层中发生水解反应，铁离子在吸附水层中与氢氧根离子发生沉淀反应，最终生成Fe(OH)3-T12,反应5小时完毕后得到包含复合粒子的悬浮体系。
[0043]将该反应后悬浮体系加至内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜，在搅拌下加入1mL溶解了硝酸镧的乙醇溶液(5mg硝酸镧)后，密闭放入鼓风干燥箱中，在180 °C下热处理24小时。待结束后，取出反应釜并将其放置于室温下使之自然降温，而后降至室温后，移出抽滤、再分散、洗涤以及烘干后得到粉末样品，为稀土镧离子掺杂的Fe2O3-T12复合光催化剂。该复合光催化剂的比表面积为174m2/g。
[0044]本实施例所制备的复合光催化剂的透射电镜(TEM)照片如图1(a)所示。
[0045]本实施例所制备的复合光催化剂的扫描电镜(SEM)图如图2所示。
[0046]本实施例所制备的复合光催化剂的X射线衍射(XRD)图如图3所示。
[0047]本实施例所制备的复合光催化剂的固体紫外可见光吸收光谱图如图4所示；
[0048]图1a的电镜照片中，浅灰色的颗粒物是载体纳米S12的形貌，其表面黑色颗粒则是掺杂了Fe2O3的T12复合粒子的形貌。从图中可以看出本实施例制备的掺杂了Fe2O3的T12粒子粒径也在1nm以下，较均匀地分散在载体纳米S12表面。扫描电镜照片图2a也显示，复合粒子的粒径较小且分散性良好。XRD图谱表明此浓度掺杂后复合光催化剂的图谱中没有出现Fe2O3的结晶峰。说明Fe2O3粒径非常小且分散性良好，甚至可能以原子态级分布于T12的晶格中。惨杂后复合粒子中的TiC>2也都呈现均勾的锐钦矿型结晶，对48°峰尚的锐钦矿峰得到半高宽，并利用Scherrer公式计算Ti02的晶粒粒径为6.1nm左右。图4的紫外可见吸收光谱中，300?450nm处的强吸收是T12的吸收引起的。对比未掺杂Ti02(P25)的吸收曲线，可以看到Fe2O3的掺杂使T12吸收波段产生了明显的红移现象。
[0049](2)含盐废水体系中光降解过程
[0050]称取0.28g实施案例2中得到的复合光催化剂，均匀混合于SOOmL甲基橙的两种盐水体系(甲基橙浓度为4.0mg/L左右，两种盐水体系:硫酸钠的质量分数为10 %，氯化钠的质量分数为10%)，置于带磁力搅拌的反应器中，控制水浴温度为30°C，关灯吸附0.5小时。吸附平衡后，在可见光源照射下(100W氙灯)，反应5小时后进行取样，离心分离，取上层清液，利用TU-19系列紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司，测定波长490nm)，测定甲基橙的吸光度并求出其浓度变化。
[0051]本实施例所制备的复合光催化剂在含盐废水体系中光降解甲基橙的去除率(反应5小时)如图5所示。由图5可知，在含盐水体系(10%NaCl或10%Na2S04)中本实施例制备的复合催化剂在可见光激发下高效去除甲基橙有机污染物，5小时后去除率可达50%以上。
[0052]实施例2
[0053](D催化剂制备
[0054]取0.5g具有亲水性表面的二氧化硅(比表面积为180m2/g)，200mL无水乙醇以及2mL NaOH水溶液(10g/L)置于烧瓶中，在30°C水浴锅中搅拌吸附。待吸附平衡(12小时以上)后，氧化石墨烯表面形成稳定的吸附水层。
[0055]另取溶解了2.15g钛酸四丁酯和27mg硝酸铁的50mL无水乙醇，利用恒压漏斗逐滴滴入吸附平衡的体系中。钛酸丁酯在吸附水层中发生水解反应，铁离子在吸附水层中与氢氧根离子发生沉淀反应，最终生成Fe(OH)3-T12,反应5小时完毕后得到包含复合粒子的悬浮体系。
[0056]将反应后悬浮体系加至内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜，在搅拌下加入1mL溶解了硝酸镧的乙醇溶液(1mg硝酸镧)后，密闭放入鼓风干燥箱中，在180°C下热处理24小时。结束后，取出反应釜并将其放置于室温下使之自然降温，而后降至室温后，移出抽滤、再分散、洗涤以及烘干后得到粉末样品，为稀土镧离子掺杂的Fe2O3-T12复合光催化剂。该复合光催化剂的比表面积为17 lm2/g。
[0057]本实施例所制备的复合光催化剂的透射电镜(TEM)照片如图1(b)所示。
[0058]本实施例所制备的复合光催化剂的扫描电镜(SEM)图如图2所示。
[0059]本实施例所制备的复合光催化剂的X射线衍射(XRD)图如图3所示。
[0060]本实施例所制备的复合光催化剂的固体紫外可见光吸收光谱图如图4所示。
[0061]图1b的电镜照片中，浅灰色的颗粒物是载体纳米S12的形貌，其表面黑色颗粒则是掺杂了Fe2O3的T12复合粒子的形貌。从图中可以看出本实施例制备的掺杂了Fe2O3的T12粒子粒径也在1nm以下，较均匀地分散在载体纳米S12表面。扫描电镜照片图2b也显示，复合粒子的粒径较小且分散性良好。XRD图谱表明此浓度掺杂后复合光催化剂的图谱中没有出现Fe2O3的结晶峰。说明Fe2O3粒径非常小且分散性良好，甚至可能以原子态级分布于T12的晶格中。掺杂后复合粒子中的T12同样都呈现均匀的锐钛矿型结晶，对比实施例1样品的结晶峰发现，Fe2O3含量增加对T12的结晶过程有一定的抑制作用。对48°峰高的锐钛矿峰得到半高宽，并利用Scherrer公式计算Ti02的晶粒粒径为6.0nm左右。图4的紫外可见吸收光谱中，300?450nm处的强吸收是T12的吸收引起的。对比未掺杂Ti02(P25)和实施例1样品的吸收曲线，可以看到Fe2O3的掺杂使T12吸收波段产生了明显的红移现象，随着Fe2O3的含量增加，红移程度明显增加。
[0062](2)含盐废水体系中光降解过程
[0063]称取0.28g实施案例2中得到的复合光催化剂，均匀混合于SOOmL甲基橙的两种盐水体系(甲基橙浓度为4.0mg/L左右，两种盐水体系:硫酸钠的质量分数为10 %，氯化钠的质量分数为10%)，置于带磁力搅拌的反应器中，控制水浴温度为30°C，关灯吸附0.5小时。吸附平衡后，在可见光源照射下(100W氙灯)，反应5小时后进行取样，离心分离，取上层清液，利用TU-19系列紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司，测定波长490nm)，测定甲基橙的吸光度并求出其浓度变化。
[0064]本实施例所制备的复合光催化剂在含盐废水体系中光降解甲基橙的去除率(反应5小时)如图5所示。由图5可知，在含盐水体系(10%NaCl或10%Na2S04)中本实施例制备的复合催化剂在可见光激发下高效去除甲基橙有机污染物，5小时后去除率可达70%以上。
[0065]实施例3
[0066](D催化剂制备
[0067]取0.5g具有亲水性表面的二氧化硅(比表面积为180m2/g)，200mL无水乙醇以及2mL NaOH水溶液(10g/L)置于烧瓶中，在30°C水浴锅中搅拌吸附。待吸附平衡(12小时以上)后，氧化石墨烯表面形成稳定的吸附水层。
[0068]另取溶解了2.15g钛酸四丁酯和54mg硝酸铁的50mL无水乙醇，利用恒压漏斗逐滴滴入吸附平衡的体系中。钛酸丁酯在吸附水层中发生水解反应，铁离子在吸附水层中与氢氧根离子发生沉淀反应，最终生成Fe(OH)3-T12,反应5小时完毕后得到包含复合粒子的悬浮体系。
[0069]将反应后悬浮体系加至内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜，在搅拌下加入1mL溶解了硝酸铈的乙醇溶液(5mg硝酸铈)后，密闭放入鼓风干燥箱中，在180 °C下热处理24小时。结束后，取出反应釜并将其放置于室温下使之自然降温，而后降至室温后，移出抽滤、再分散、洗涤以及烘干后得到粉末样品，为稀土铈离子掺杂的Fe2O3-T12复合光催化剂。该复合光催化剂的比表面积为169m2/g。
[0070]本实施例所制备的复合