[发明专利]氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂，其特征在于，所述氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂以钒酸铋颗粒为载体，所述钒酸铋颗粒表面修饰有氧化亚铜颗粒形成氧化亚铜负载的钒酸铋复合材料，所述氧化亚铜负载的钒酸铋复合材料表面修饰有银纳米颗粒；所述氧化亚铜颗粒与所述钒酸铋颗粒的质量比为0.01～0.03∶1；所述银纳米颗粒与所述氧化亚铜负载的钒酸铋复合材料的质量比为0.01～0.03∶1；所述钒酸铋颗粒为纳米颗粒。

2.一种如权利要求1所述的氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将钒酸铋颗粒、醋酸铜颗粒与无水乙醇混合，超声分散，搅拌，干燥，得到钒酸铋与醋酸铜的混合物；

S2、将所述步骤S1得到的钒酸铋与醋酸铜的混合物与乙二醇混合进行加热反应，得到氧化亚铜负载的钒酸铋复合材料；

S3、将所述步骤S2得到的氧化亚铜负载的钒酸铋复合材料与含有硝酸银的甲醇溶液混合进行光还原，得到氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钒酸铋颗粒的制备包括以下步骤：

（1）将钒酸铵的硝酸溶液和硝酸铋的硝酸溶液混合，得到混合溶液；

（2）调节所述步骤（1）中混合溶液的pH值为2，静置沉降，去除上清液，得到浓缩溶液；

（3）将所述步骤（2）中的浓缩溶液进行水热反应，得到钒酸铋颗粒。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述混合溶液中硝酸铋和钒酸铵的摩尔比为1∶1；所述钒酸铵的硝酸溶液由钒酸铵溶于硝酸溶液中制得，所述钒酸铵的硝酸溶液中钒酸铵的浓度为0.2 M～0.3 M；所述硝酸铋的硝酸溶液由硝酸铋溶于硝酸溶液中制得，所述硝酸铋的硝酸溶液中硝酸铋的浓度为0.2 M～0.3 M；所述硝酸溶液的浓度为1 M～2 M；

和/或，所述步骤（2）中，采用体积浓度为20%～25%的氨水调节所述混合溶液的pH值；所述静置沉降的时间为1～2h；

和/或，所述步骤（3）中，所述水热反应的温度为180℃～200℃；所述水热反应的时间为20 h～24 h。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中：所述钒酸铋颗粒与所述醋酸铜颗粒的质量比为1∶0.03～0.15；所述钒酸铋颗粒与所述无水乙醇的质量体积比为3 g～6 g∶1L；所述搅拌的时间为6 h～10 h；所述干燥的温度为60℃～80℃。

6.根据权利要求2～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中：所述钒酸铋与醋酸铜的混合物与乙二醇的质量体积比为2 g～5 g∶1L；所述加热反应在搅拌条件下进行；所述加热反应的温度为180℃～200℃；所述加热反应的时间为2h～4h。

7.根据权利要求2～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中：所述氧化亚铜负载的钒酸铋复合材料与所述含有硝酸银的甲醇溶液的质量体积比为10g～20g∶1L；所述含有硝酸银的甲醇溶液由硝酸银溶于水和甲醇的混合溶液中制得；所述含有硝酸银的甲醇溶液中硝酸银的浓度为0.12 g/L～0.48 g/L；所述含有硝酸银的甲醇溶液中甲醇与水的体积比为1∶3～4；所述光还原的时间为1h～2h。

8.一种如权利要求1所述的氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂或权利要求2～7中任一项所述的制备方法制得的氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂在处理抗生素废水中的应用，其特征在于，包括以下步骤：将所述氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂和抗生素废水混合进行光催化反应，完成对抗生素废水的处理。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂的添加量为每升所述抗生素废水添加所述氧化亚铜和银共同负载的钒酸铋复合光催化剂0.4 g～1.5 g；

和/或，所述抗生素废水中的抗生素为盐酸四环素；所述抗生素废水中抗生素的初始浓度为20 mg/L～50 mg/L；

和/或，所述光催化反应的光源为氙灯光源；

和/或，所述光催化反应的时间为60 min～120 min。