[发明专利]一种磁性BiVO4

说明书

本发明提供了一种磁性BiVO₄量子点复合光催化剂及制备方法和用途，制备步骤如下：步骤1、Fe₃O₄/C的制备；步骤2、BiVO₄量子点的制备；步骤3、磁性BiVO₄量子点复合光催化剂的制备。本发明的优点在于构建一个以酵母菌为碳源制备的磁性Fe₃O₄/C/q‑BiVO₄复合光催化材料，将其作为光催化剂降解废水中的四环素和环丙沙星具有很好的光催化性能。

技术领域

本发明涉及以酵母菌为碳源制备磁性酵母炭基负载BiVO₄量子点(Fe₃O₄/C/q-BiVO₄)光催化剂，并将所制备得到的磁性复合光催化剂用于光催化降解抗生素废水的研究。属于环境材料制备技术领域。

背景技术

随着医药行业中抗生素的研制和发展，抗生素被广泛应用在人类和动物的疾病治疗以及农业生产活动中，环境中残留的抗生素越来越多。另外抗生素生产的过程中会排放出大量的抗生素废水。当抗生素被释放到水体中，会影响水生生物的生长，诱导抗药细菌的产生，毒性大、成分复杂、难于处理；同时抗生素废水中残留的抗生素所带来的负面效应对人体的健康造成了威胁。四环素类抗生素被广泛用于动物疾病的治疗,大量使用使其在环境中普遍存在, 并导致了细菌耐药性，长期摄入人体会引起胃肠道刺激、二重感染、会形成四环素牙，会抑制婴儿骨骼发育，会引起严重肝损伤或加重原有的肾损伤，会引起光敏反应和前庭反应。环丙沙星是合成的第三代喹诺酮类抗菌药物，被广泛用于医疗、畜牧业、农业和水产养殖业等行业,可以通过很多渠道进入到环境水体中。环丙沙星可以对人体产生中枢系统毒性、肝肾毒性、血液系统毒性以及光毒性,也可以使环境中的细菌对其产生抗性。

光催化技术可有效地降解工业废水中的有机物浓度,且具有性能稳定、反应条件温和、无二次污染等优点,具有很好的应用前景。BiVO₄作为一种低碳环保、具有多种形貌的金属氧化物和一种无毒，化学、生物性质稳定，具有可见光吸收能力的半导体材料，越来越受到广大科研工作者的关注，在光催化降解有机污染物，光电气敏，光催化分解水，光致发光等方面都有潜在的应用。然而，虽然BiVO₄具有很好的可见光吸收特性，但存在导电性差，电子传输能力不强，回收能力差等缺点，材料本身有一定局限性。为提高了回收利用率又提高了光催化剂的性能，因此，引入了Fe₃O₄，以酵母菌为碳源，制备了Fe₃O₄/C/q-BiVO₄，该复合光催化剂既具有磁性又具有较大比表面积，同时对水中较低浓度的污染物进行迅速的表面富集和净化，从而加快了光催化降解的反应速度，提高光催化活性。

发明内容

本发明的目的是以水热法、溶剂热、高温煅烧为技术手段，制备出磁性BiVO₄量子点复合光催化剂。

技术方案如下：

一种磁性BiVO₄量子点复合光催化剂，所述复合光催化剂是由碳、Fe₃O₄和BiVO₄量子点复合而成的；碳为片状，Fe₃O₄呈球状，Fe₃O₄尺寸为20nm～60nm，碳和Fe₃O₄复合形成Fe₃O₄/C，BiVO₄量子点负载在Fe₃O₄/C表面。

一种磁性BiVO₄量子点复合光催化剂的制备方法，步骤如下：

步骤1、Fe₃O₄/C的制备