复合磁性可见光催化剂银‑卤化银‑卤氧化铋‑铁酸钴及其制备方法

摘要

本发明提供一种复合磁性可见光催化剂银‑卤化银‑卤氧化铋‑铁酸钴及其制备方法，它提供一种可回收的磁性可见光催化剂Ag‑AgX‑BiOX‑CoFe2O4（X=Cl、Br、I），该催化剂由单质Ag、AgX（X=Cl、Br、I）、BiOX（X=Cl、Br、I）及CoFe2O4复合而成，多组份耦合有利于光生电子空穴对的有效分离，会产生较多的强氧化性物质，从而增强可见光催化剂的氧化活性，磁载体CoFe2O4的掺杂可使可见光催化剂具有足够强的磁回收能力，能够多次循环利用，从而降低烟气脱汞成本，提高可见光催化剂的环保性能。

说明书

技术领域：

本发明属于环境污染防治技术领域，具体涉及一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴及其制备方法。

背景技术：

汞由于其剧毒性、持久性、生物蓄积和大气远距离迁移能力对生态环境与人类健康造成极大的危害。煤燃烧被认为是大气中汞的主要来源。由于我国的能源生产结构主要以煤炭为主，2014年我国煤炭消费总量约为35亿吨标准煤，煤炭在一次能源消费结构中的比例维持在60%左右，虽然我国煤炭中汞平均含量仅有0.22mg/kg，但由于煤炭消耗量巨大，燃煤烟气中排放的汞对生态环境与人类健康的影响不容忽视。对此国家环境保护部颁布实施的《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》明确规定了烟气中汞及其化合物的排放标准。

燃煤烟气中汞主要以三种形态存在：单质汞（Hg⁰）、氧化态二价汞（Hg²⁺）及颗粒态汞（Hg^p）。其中氧化态汞（Hg²⁺）易溶于水，可通过现有的湿法烟气脱硫装置有效去除；颗粒态汞（Hg^p）易于通过现有的静电除尘设备有效去除；而单质汞（Hg⁰）由于熔点低、易挥发和难溶于水，很难通过现有的烟气污染物控制方法去除。因此，单质汞（Hg⁰）的有效脱除是当今燃煤烟气污染物控制领域的一大难题也是大气污染物治理领域的研究热点。

目前，要脱除烟气中的单质汞（Hg⁰），通常先将单质汞（Hg⁰）氧化成二价汞（Hg²⁺），然后再通过现有的湿法烟气脱硫装置脱除。在将单质汞氧化成二价汞时，通常采用的是光化学催化的方法，利用可见光或紫外光照射催化剂，使可见光催化剂产生光生电子空穴对（e⁻+h⁺），光生电子空穴对与氧气或水反应生成具有强氧化性的超氧根离子（^•O₂^—）或羟基（^•OH），单质汞（Hg⁰）与超氧根离子（^•O₂^—）或羟基（^•OH）氧化成二价汞（Hg²⁺），然后通过现有的湿法烟气脱硫装置脱除。

现有的广泛应用的可见光催化剂大多是单组份结构，如单质的Ag、单组份的AgX(X=Cl、Br、I)或单组份的BiOX(X=Cl、Br、I)，单组份的可见光催化剂在可见光照射下产生的光生电子空穴对容易复合，导致其催化活性较弱，导致光催化反应时间长，烟气脱汞效率低下，同时，现有的可见光催化剂的成本高和回收难。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴及其制备方法，它提供一种可回收的磁性可见光催化剂Ag-AgX-BiOX-CoFe₂O₄（X=Cl、Br、I），该催化剂由单质Ag、AgX（X=Cl、Br、I）、BiOX（X=Cl、Br、I）及CoFe₂O₄复合而成，多组份耦合有利于光生电子空穴对的有效分离，会产生较多的强氧化性物质，从而增强可见光催化剂的氧化活性，磁载体CoFe₂O₄的掺杂可使可见光催化剂具有足够强的磁回收能力，能够多次循环利用，从而降低烟气脱汞成本，提高可见光催化剂的环保性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，其中：由Ag、AgX（X=Cl、Br、I）、BiOX（X=Cl、Br、I）及CoFe₂O₄组成。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：由Ag、AgI、BiOI及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgI及BiOI的重量比为CoFe₂O₄：AgI：BiOI=1：（1~10）：（1~10），Ag与AgI的重量比为0.1%~10%。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：由Ag、AgI、BiOI及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgI及BiOI的重量比为CoFe₂O₄：AgI：BiOI=1：1.5：2.5，Ag与AgI的重量比为1~5%。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：由Ag、AgCl、BiOCl及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgCl及BiOCl的重量比为CoFe₂O₄：AgCl：BiOCl=1：（1~5）：（1~10），Ag与AgCl的重量比为0.1%~10%。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：由Ag、AgCl、BiOCl及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgCl及BiOCl的重量比为CoFe₂O₄：AgCl：BiOCl=1：1：7，Ag与AgCl的重量比为1~5%。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：由Ag、AgBr、BiOBr及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgBr及BiOBr的重量比为CoFe₂O₄：AgBr：BiOBr=1：（1~10）：（1~20），Ag与AgBr的重量比为0.1%~10%。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：由Ag、AgBr、BiOBr及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgBr及BiOBr的重量比为CoFe₂O₄：AgBr：BiOBr=1：2：4，Ag与AgBr的重量比为1~5%。

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将a摩尔的Co(NO₃)₂·6H₂O和2a摩尔Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100~150mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将8a摩尔的氢氧化钠溶解于100~150mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2~3小时，制得溶液C；

（4）、对溶液C进行加热，使溶液C发生化学反应，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于60~80°C的烘箱中真空干燥24~48小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒；

二、制备AgX-BiOX-CoFe₂O₄（X=Cl、Br、I）磁性悬浮溶液

（1）、按重量比换算出一定量AgX-BiOX-CoFe₂O₄（X=Cl、Br、I）催化剂中Ag的摩尔量与Bi的摩尔量，将Ag的摩尔量与Bi的摩尔量分别乘以AgNO₃和Bi(NO₃)₃·5H₂O的分子量得到所需要AgNO₃和Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量，并称取相应重量的AgNO₃和Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入100~800mL的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将按重量比称取的步骤一中制备的磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量和Bi的摩尔量相加，得出所需的KX（X=Cl、Br、I）的摩尔量，根据KX（X=Cl、Br、I）的摩尔量计算出所需的KX（X=Cl、Br、I）的重量；根据该重量称取KX（X=Cl、Br、I），将其溶解在20~200mL的水中，然后将该KX溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2~3小时，之后再静置至少12小时，制得悬浮溶液F；

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgX-BiOX-CoFe₂O₄（X=Cl、Br、I）

（1）、将步骤二中制得的悬浮溶液F置于10~100W的紫外光灯下照射并搅拌1~10小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇与水的混合溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于60~80°C的烘箱中真空干燥12~24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgX-BiOX-CoFe₂O₄（X=Cl、Br、I）。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：步骤一（4）中将溶液C放入水热反应釜中，然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为150~200°C，加热时间为8~16小时。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：步骤二（1）中，所述的冰醋酸的水溶液中冰醋酸的体积分数为10%~50%。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种可回收的磁性可见光催化剂Ag-AgX-BiOX- CoFe₂O₄（X=Cl、Br、I），该催化剂由单质Ag、AgX、BiOX及CoFe₂O₄复合而成，利用Ag、AgX、BiOX与CoFe₂O₄四者之间较好的能带匹配结构，有利于光生电子空穴对的有效地分离，光生电子空穴对中的电子与空气中的氧气生成大量的超氧根自由基（^•O₂^—）、生电子空穴对中的空穴可以与水生成大量羟基自由基（^•OH）；羟基自由基（^•OH）、超氧根自由基（^•O₂^—）和空穴（h⁺）具有很强的氧化能力，能够高效地将单质汞Hg⁰氧化成二价汞Hg²⁺，而磁性材料CoFe₂O₄的加入，使可见光催化剂拥有较强的磁回收能力，可重复使用，极大地降低了催化剂的使用成本。能够多次循环利用，从而降低烟气脱汞成本，提高可见光催化剂的环保性能，由于引入的是可见光，所以该脱汞技术既洁净又节能环保，有利于大规模使用。

附图说明：

图1为本发明的实施例一、实施例二、实施例三、对比实施例一、对比实施例二及对比实施例三四种催化剂脱汞效率对比图；

图2为本发明的实施例四、实施例五、实施例六、对比实施例一、对比实施例四及对比实施例五四种催化剂脱汞效率对比图；

图3为本发明的实施例七、实施例八、实施例九、对比实施例一、对比实施例六及对比实施例七四种催化剂脱汞效率对比图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，由Ag、AgCl、BiOCl及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgCl及BiOCl的重量比为：

CoFe₂O₄：AgCl：BiOCl=1：1：1，Ag与AgCl的重量比为0.1%~2%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042 mol的Co（NO₃）₂·6H₂O和0.084mol的Fe（NO₃）₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）、按1：1：1的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、1g的AgCl和1g的BiOCl进行计算，根据选取的AgCl的重量除以AgCl的分子量，得AgCl的摩尔量为0.00697mol，则Ag摩尔量为0.00697mol；根据选取的BiOCl的重量除以BiOCl得分子量，得BiOCl的摩尔量为0.00384mol，则Bi的摩尔量为0.00384mol，然后根据Ag的摩尔量0.00697mol计算出所需的AgNO₃的重量为1.184克，根据Bi的摩尔量0.00384mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为1.863克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取1.184克AgNO₃和1.863克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.00697mol和Bi的摩尔量0.00384mol相加，得出所需的KCl的摩尔量为0.01081mol，根据KCl的摩尔量计算出所需的KCl的重量为0.548g；

称取0.548克的KCl，将其溶解在20mL的水中，然后将该KCl溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于36W的紫外光灯下照射并搅拌2小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgCl见光分解所得，其与AgCl的重量比为0.1%~2%。

实施例二

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，由Ag、AgCl、BiOCl及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgCl及BiOCl的重量比为：

CoFe₂O₄：AgCl：BiOCl=1：5：10，Ag与AgCl的重量比为2%~5%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042 mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084>3)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）、按1：5：10的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、5g的AgCl和10g的BiOCl进行计算，根据选取的AgCl的重量除以AgCl的分子量，得AgCl的摩尔量为0.03484mol，则Ag摩尔量为0.03484mol；根据选取的BiOCl的重量除以BiOCl得分子量，得BiOCl的摩尔量为0.03839mol，则Bi的摩尔量为0.03839mol，然后根据Ag的摩尔量0.03484mol计算出所需的AgNO₃的重量为5.918克，根据Bi的摩尔量0.03839mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为18.622克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取5.918克AgNO₃和18.622克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.03484mol和Bi的摩尔量0.03839mol相加，得出所需的KCl的摩尔量为0.07323mol，根据KCl的摩尔量计算出所需的KCl的重量为5.459g；

称取5.459克的KCl，将其溶解在50mL的水中，然后将该KCl溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于40W的紫外光灯下照射并搅拌5小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgCl见光分解所得，其与AgCl的重量比为2%~5%。

实施例三

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，由Ag、AgCl、BiOCl及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgCl及BiOCl的重量比为：

CoFe₂O₄：AgCl：BiOCl=1：1：7，Ag与AgCl的重量比为2%~3%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042 mol的Co（NO₃）₂·6H₂O和0.084mol>3）₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）、按1：1：7的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、1g的AgCl和7g的BiOCl进行计算，根据选取的AgCl的重量除以AgCl的分子量，得AgCl的摩尔量为0.00697mol，则Ag摩尔量为0.00697mol；根据选取的BiOCl的重量除以BiOCl得分子量，得BiOCl的摩尔量为0.02687mol，则Bi的摩尔量为0.02687mol，然后根据Ag的摩尔量0.00697mol计算出所需的AgNO₃的重量为1.184克，根据Bi的摩尔量0.02687mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为13.034克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取1.184克AgNO₃和13.034克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.00697mol和Bi的摩尔量0.02687mol相加，得出所需的KCl的摩尔量为0.03384mol，根据KCl的摩尔量计算出所需的KCl的重量为2.523g；

称取2.523克的KCl，将其溶解在40mL的水中，然后将该KCl溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于36W的紫外光灯下照射并搅拌8小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgCl见光分解所得，其与AgCl的重量比为2%~3%。

对比实施例一

本实施例中采用CoFe₂O₄为可见光催化剂，具体制备方法如下：

（1）、将0.042 mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084>3)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，水热反应时间为8~16小时，水热反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

对比实施例二

本实施例中采用BiOCl-CoFe₂O₄为可见光催化剂，CoFe₂O₄与BiOCl的重量比为1：4，具体制备方法如下：

步骤一、制备CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，水热反应时间为8~16小时，水热反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

步骤二、制备BiOCl-CoFe₂O₄

（1）、将7.276克Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入到200>

（2）、将步骤一中所制备的1克CoFe₂O₄磁性微颗粒加入到溶液D中，并在机械电动搅拌器下连续搅拌30分钟，此溶液记为溶液E；

（3）、称取1.118克的KCl，将其溶解在40mL的水中，然后将该KCl溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

（4）、将产物F用去离子水和乙醇的混合液洗涤3~5次，之后置于80°C的烘箱中干燥24小时，干燥后的产物研磨、筛分即得碘氧化铋-四氧二铁酸钴BiOCl- CoFe₂O₄磁性可见光催化剂。

对比实施例三

本实施例中采用AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄为可见光催化剂，CoFe₂O₄、AgCl和BiOCl的重量比为1：4：7，具体制备方法如下：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042 mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，水热反应时间为8~16小时，水热反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备磁性可见光催化剂AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄

（1）按1：4：7的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、4g的AgCl和7g的BiOCl进行计算，根据选取的AgCl的重量除以AgCl的分子量，得AgCl的摩尔量为0.02787mol，则Ag摩尔量为0.02787mol；根据选取的BiOCl的重量除以BiOCl得分子量，得BiOCl的摩尔量为0.02687mol，则Bi的摩尔量为0.02687mol，然后根据Ag的摩尔量0.02787mol计算出所需的AgNO₃的重量为4.734克，根据Bi的摩尔量0.02687mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为13.034克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取4.734克AgNO₃和13.034克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入600mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.02787mol和Bi的摩尔量0.02687mol相加，得出所需的KCl的摩尔量为0.05474mol，根据KCl的摩尔量计算出所需的KCl的重量为4.08g；

称取4.08克的KCl，将其溶解在40mL的水中，然后将该KCl溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

（5）、将悬浮溶液F用去离子水和乙醇的混合液洗涤3~5次，之后置于80°C的烘箱中干燥24小时，干燥后的产物研磨、筛分即得AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄磁性可见光催化剂。

如图1所示，采用实施例一中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图1所示，采用实施例二中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图1所示，采用实施例三中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图1所示，采用对比实施例一中的可见光催化剂CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为5%。

如图1所示，采用对比实施例二中的磁性可见光催化剂BiOCl-CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为35%。

如图1所示，采用对比实施例三中的磁性可见光催化剂AgCl-BiOCl- CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为65%。

综上所述，本发明的磁性可见光催化剂Ag-AgCl-BiOCl-CoFe₂O₄能够大幅提高烟气中的单质汞的脱除率。

实施例四

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，由Ag、AgBr、BiOBr及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgBr及BiOBr的重量比为：

CoFe₂O₄：AgBr：BiOBr=1：1：1，Ag与AgBr的重量比为1%~2%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042 mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084>3)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）按1：1：1的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、1g的AgBr和1g的BiOBr进行计算，根据选取的AgBr的重量除以AgBr的分子量，得AgBr的摩尔量为0.00535mol，则Ag摩尔量为0.00535mol；根据选取的BiOBr的重量除以BiOBr得分子量，得BiOBr的摩尔量为0.00329mol，则Bi的摩尔量为0.00329mol，然后根据Ag的摩尔量0.00535mol计算出所需的AgNO₃的重量为0.9088克，根据Bi的摩尔量0.00329mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为1.5959克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取0.9088克AgNO₃和1.5959克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.00535mol和Bi的摩尔量0.00329mol相加，得出所需的KBr的摩尔量为0.00864mol，根据KBr的摩尔量计算出所需的KBr的重量为1.0282g；

称取1.0282克的KBr，将其溶解在30mL的水中，然后将该KBr溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于36W的紫外光灯下照射并搅拌2.5小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgBr见光分解所得，其与AgBr的重量比为1%~2%。

实施例五

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，由Ag、AgBr、BiOBr及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgBr及BiOBr的重量比为：

CoFe₂O₄：AgBr：BiOBr=1：10：20，Ag与AgBr的重量比为2%~5%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）按1：10：20的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、10g的AgBr和20g的BiOBr进行计算，根据选取的AgBr的重量除以AgBr的分子量，得AgBr的摩尔量为0.05347mol，则Ag摩尔量为0.05347mol；根据选取的BiOBr的重量除以BiOBr得分子量，得BiOBr的摩尔量为0.06579mol，则Bi的摩尔量为0.06579mol，然后根据Ag的摩尔量0.05347mol计算出所需的AgNO₃的重量为9.0829克，根据Bi的摩尔量0.06579mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为31.9128克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取9.0829克AgNO₃和31.9128克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.05347mol和Bi的摩尔量0.06579mol相加，得出所需的KBr的摩尔量为0.11926mol，根据KBr的摩尔量计算出所需的KBr的重量为14.192g；

称取14.192克的KBr，将其溶解在100mL的水中，然后将该KBr溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于40W的紫外光灯下照射并搅拌4小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgBr见光分解所得，其与AgBr的重量比为2%~5%。

实施例六

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，由Ag、AgBr、BiOBr及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgBr及BiOBr的重量比为：

CoFe₂O₄：AgBr：BiOBr=1：2：4，Ag与AgBr的重量比为2%~3%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）按1：2：4的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、2g的AgBr和4g的BiOBr进行计算，根据选取的AgBr的重量除以AgBr的分子量，得AgBr的摩尔量为0.01069mol，则Ag摩尔量为0.01069mol；根据选取的BiOBr的重量除以BiOBr得分子量，得BiOBr的摩尔量为0.01316mol，则Bi的摩尔量为0.01316mol，然后根据Ag的摩尔量0.01069mol计算出所需的AgNO₃的重量为1.8159克，根据Bi的摩尔量0.01316mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为6.3835克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取1.8159克AgNO₃和6.3835克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.01069mol和Bi的摩尔量0.01316mol相加，得出所需的KBr的摩尔量为0.02385mol，根据KBr的摩尔量计算出所需的KBr的重量为2.838g；

称取2.838克的KBr，将其溶解在50mL的水中，然后将该KBr溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于36W的紫外光灯下照射并搅拌3小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgBr见光分解所得，其与AgBr的重量比为2%~3%。

对比实施例四

本实施例中采用BiOBr-CoFe₂O₄为可见光催化剂，CoFe₂O₄与BiOBr的重量比为1：4，具体制备方法如下：

步骤一、制备CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，水热反应时间为8~16小时，水热反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

步骤二、制备BiOBr-CoFe₂O₄

（1）、将0.013mol Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入到200mL且含有35>

（2）、将步骤中所制备的0.043mol CoFe₂O₄磁性微颗粒加入到溶液A中，并在机械电动搅拌器下连续搅拌30分钟，此溶液记为溶液E；

（3）、在机械电动搅拌下将0.013mol KBr逐滴添至溶液E中连续搅拌2小时后再静置12小时，所得产物记为F；

（4）、将产物C用去离子水和乙醇的混合液洗涤3~5次，之后置于70°C的烘箱中干燥24小时，干燥后的产物研磨、筛分即得溴氧化铋-四氧二铁酸钴BiOBr-CoFe₂O₄磁性可见光催化剂。

对比实施例五

本实施例中采用AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄为可见光催化剂，其中CoFe₂O₄、AgBr和BiOBr的重量比为1：3：11，具体制备方法如下：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042 mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，水热反应时间为8~16小时，水热反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备磁性可见光催化剂AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄

（1）按1：3：11的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、3g的AgBr和11g的BiOBr进行计算，根据选取的AgBr的重量除以AgBr的分子量，得AgBr的摩尔量为0.01604mol，则Ag摩尔量为0.01604mol；根据选取的BiOBr的重量除以BiOBr得分子量，得BiOBr的摩尔量为0.03618mol，则Bi的摩尔量为0.03618mol，然后根据Ag的摩尔量0.01604mol计算出所需的AgNO₃的重量为2.7247克，根据Bi的摩尔量0.03618mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为17.5498克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取2.7247克AgNO₃和17.5498克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.01604mol和Bi的摩尔量0.03618mol相加，得出所需的KBr的摩尔量为0.05222mol，根据KBr的摩尔量计算出所需的KBr的重量为6.214g；

称取6.214克的KBr，将其溶解在80mL的水中，然后将该KBr溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

（5）、将悬浮溶液F用去离子水和乙醇的混合液洗涤3~5次，之后置于80°C的烘箱中干燥24小时，干燥后的产物研磨、筛分即得AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄磁性可见光催化剂。

如图2所示，采用实施例四中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图2所示，采用实施例五中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图2所示，采用实施例六中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图2所示，采用对比实施例一中的可见光催化剂CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为5%。

如图2所示，采用对比实施例四中的磁性可见光催化剂BiOBr-CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为40%。

如图2所示，采用对比实施例五中的磁性可见光催化剂AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为75%。

综上所述，本发明的磁性可见光催化剂Ag-AgBr-BiOBr-CoFe₂O₄能够大幅提高烟气中的单质汞的脱除率。

实施例七

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，其中：由Ag、AgI、BiOI及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgI及BiOI的重量比为：

CoFe₂O₄：AgI：BiOI=1：1：1，Ag与AgI的重量比为0.1%~2%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgI-BiOI-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）、按1：1：1的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、1g的AgI和1g的BiOI进行计算，根据选取的AgI的重量除以AgI的分子量，得AgI的摩尔量为0.00426mol，则Ag摩尔量为0.00426mol根据选取的BiOI的重量除以BiOI得分子量，得BiOI的摩尔量为0.00284mol，则Bi的摩尔量为0.00284mol，然后根据Ag的摩尔量0.00426mol>3的重量为0.7236克，根据Bi的摩尔量0.00284mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为1.3776克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取0.7236克AgNO₃和1.3776克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.00426mol和Bi的摩尔量0.00284mol相加，得出所需的KI的摩尔量为0.0074mol，根据KI的摩尔量计算出所需的KI的重量为1.1786g；

称取1.1786克的KI，将其溶解在20mL的水中，然后将该KI溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于36W的紫外光灯下照射并搅拌2小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgI见光分解所得，其与AgI的重量比为0.1%~2%。

实施例八

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，其中：由Ag、AgI、BiOI及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgI及BiOI的重量比为：

CoFe₂O₄：AgI：BiOI=1：10：10，Ag与AgI的重量比为2%~4%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgI-BiOI-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）、按1：10：10的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、10g的AgI和10g的BiOI进行计算，根据选取的AgI的重量除以AgI的分子量，得AgI的摩尔量为0.04259mol，则Ag摩尔量为0.04259mol根据选取的BiOI的重量除以BiOI得分子量，得BiOI的摩尔量为0.02842mol，则Bi的摩尔量为0.02842mol，然后根据Ag的摩尔量0.04259mol>3的重量为7.235克，根据Bi的摩尔量0.02842mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为13.786克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取7.235克AgNO₃和13.786克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.04259mol和Bi的摩尔量0.02842mol相加，得出所需的KI的摩尔量为0.07101mol，根据KI的摩尔量计算出所需的KI的重量为11.787g；

称取11.787克的KI，将其溶解在100mL的水中，然后将该KI溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于40W的紫外光灯下照射并搅拌4小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgI见光分解所得，其与AgI的重量比为2%~4%。

实施例九

一种复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴，由Ag、AgI、BiOI及CoFe₂O₄组成，CoFe₂O₄、AgI及BiOI的重量比为：

CoFe₂O₄：AgI：BiOI=1：1.5：2.5，Ag与AgI的重量比为2~3%。

上述复合磁性可见光催化剂银-卤化银-卤氧化铋-铁酸钴的制备方法，其中：包括如下工艺步骤：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042 mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34 mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中然后将水热反应釜放入烘箱内加热，烘箱温度为180°C，加热时间为8~16小时，反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备AgI-BiOI-CoFe₂O₄磁性悬浮溶液

（1）、按1：1.5：2.5的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、1.5g的AgI和2.5g的BiOI进行计算，根据选取的AgI的重量除以AgI的分子量，得AgI的摩尔量为0.00639mol，则Ag摩尔量为0.00639mol根据选取的BiOI的重量除以BiOI得分子量，得BiOI的摩尔量为0.0071mol，则Bi的摩尔量为0.0071mol，然后根据Ag的摩尔量0.00639mol>3的重量为1.0855克，根据Bi的摩尔量0.0071mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为3.4439克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取1.0855克AgNO₃和3.4439克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.00639mol和Bi的摩尔量0.0071mol相加，得出所需的KI的摩尔量为0.01349mol，根据KI的摩尔量计算出所需的KI的重量为2.239g；

称取2.239克的KI，将其溶解在100mL的水中，然后将该KI溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

三、制备磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄

（1）、将悬浮溶液F置于36W的紫外光灯下照射并搅拌3小时；

（2）、将照射后的悬浮溶液F静置，然后固液分离出悬浮溶液F中的沉淀物；

（3）、用乙醇溶液反复洗涤沉淀物3~5次，之后将沉淀物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，最后将干燥后的沉淀物研磨、筛分，制得磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄。该磁性可见光催化剂中的Ag由AgI见光分解所得，其与AgI的重量比为2%~3%。

对比实施例六：

本实施例种采用BiOI-CoFe₂O₄为可见光催化剂，其中CoFe₂O₄与BiOI的重量比为1：4，具体制备方法如下：

步骤一、制备CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，水热反应时间为8~16小时，水热反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

步骤二、制备BiOI-CoFe₂O₄

（1）、将0.0114mol Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入到200>

（2）、将步骤一中所制备的0.0043mol CoFe₂O₄磁性微颗粒加入到溶液D中，并在机械电动搅拌器下连续搅拌30分钟，此溶液记为溶液E；

（3）、在机械电动搅拌下将0.0114 mol KI逐滴添至溶液E中连续搅拌2小时后再静置12小时，所得产物记为F；

（4）、将产物F用去离子水和乙醇的混合液洗涤3~5次，之后置于80°C的烘箱中干燥24小时，干燥后的产物研磨、筛分即得碘氧化铋-四氧二铁酸钴BiOI- CoFe₂O₄磁性可见光催化剂。

对比实施例七：

本实施例种采用AgI-BiOI-CoFe₂O₄为磁性可见光催化剂，其中CoFe₂O₄、AgI和BiOI的重量比为1：2：8，具体制备方法如下：

一、制备磁性微颗粒CoFe₂O₄

（1）、将0.042mol的Co(NO₃)₂·6H₂O和0.084mol的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶入100mL的去离子水中并均匀搅拌，得到硝酸钴与硝酸铁的混合溶液A；

（2）、将0.34mol的氢氧化钠溶解于100mL的去离子水中得到溶液B；

（3）、将溶液B缓慢添加到溶液A中调节溶液A的pH值，使溶液pH值维持在12~14之间，添加过程中边搅拌边添加，添加完毕后继续搅拌2小时，制得溶液C；

（4）、将溶液C放入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180°C，水热反应时间为8~16小时，水热反应完毕后，将反应所得产物自然冷却到室温，然后水洗3~5次，最后将水热反应产物置于80°C的烘箱中真空干燥24小时，将干燥后的产物研磨、筛分后制得磁性CoFe₂O₄微颗粒。

二、制备磁性可见光催化剂AgI-BiOI- CoFe₂O₄

（1）、按1：2：8的重量比，选取1g的磁性CoFe₂O₄微颗粒、2g的AgI和8g的BiOI进行计算，根据选取的AgI的重量除以AgI的分子量，得AgI的摩尔量为0.00852mol，则Ag摩尔量为0.00852mol，根据选取的BiOI的重量除以BiOI得分子量，得BiOI的摩尔量为0.02274mol，则Bi的摩尔量为0.02274mol，然后根据Ag的摩尔量0.00852mol>3的重量为1.4473克，根据Bi的摩尔量0.02274mol计算出所需的Bi(NO₃)₃·5H₂O的重量为11.0305克；

称取步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒，称取1.4473克AgNO₃和11.0305克Bi(NO₃)₃·5H₂O；

（2）、将称取的AgNO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O溶入200mL的体积比为20%的冰醋酸水溶液中，并均匀搅拌，得到酸性条件下硝酸银与硝酸铋的混合溶液D；

（3）、将称取的步骤一中制备的1克磁性CoFe₂O₄微颗粒加入到溶液D中，并混合搅拌30~60分钟，制得溶液E；

（4）、将上述步骤（1）中计算出的Ag的摩尔量0.00852mol和Bi的摩尔量0.02274mol相加，得出所需的KI的摩尔量为0.03126mol，将KI的摩尔量乘以KI的分子量计算出所需KI的重量为5.189g；

称取5.189克的KI，将其溶解在100mL的水中，然后将该KI溶液滴加到溶液E中，滴加过程中边搅拌边滴加，且滴加完毕后连续搅拌2小时，之后再静置12小时，制得悬浮溶液F。

（5）、将悬浮溶液F用去离子水和乙醇的混合液洗涤3~5次，之后置于80°C的烘箱中干燥24小时，干燥后的产物研磨、筛分即得AgI-BiOI-CoFe₂O₄磁性可见光催化剂。

如图3所示，采用实施例七中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图3所示，采用实施例七中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图3所示，采用实施例七中的磁性可见光催化剂，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>

如图3所示，采用对比实施例一中的可见光催化剂CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为5%。

如图3所示，采用对比实施例六中的磁性可见光催化剂BiOI-CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为60%。

如图3所示，采用对比实施例七中的磁性可见光催化剂AgI-BiOI-CoFe₂O₄，利用湿法除去烟气中的单质汞Hg⁰，烟气主要成分为N₂、O₂、CO₂，烟气中单质汞Hg⁰的浓度为50>3下，磁性可见光催化剂的用量为0.1>2O₄对烟气中单质汞的脱除率约为88%。

综上所述，本发明的磁性可见光催化剂Ag-AgI-BiOI-CoFe₂O₄能够大幅提高烟气中的单质汞的脱除率。

要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。