[发明专利]一种异质结光催化剂CaSb2

说明书

本发明公开了一种异质结光催化剂CaSb₂O₆/g‑C₃N₄的制备方法及其在可见光下对抗生素降解方面的应用，该方法包括：采用固相烧结法分别制得CaSb₂O₆和g‑C₃N₄，然后将CaSb₂O₆和g‑C₃N₄混合，并加入一定量无水乙醇混合研磨30min后，在马弗炉中480℃恒温烧结2h，自然降温至室温后即得到异质结CaSb₂O₆/g‑C₃N₄光催化剂，该方法制得的异质结CaSb₂O₆/g‑C₃N₄光催化剂在降解抗生素四环素方面具有良好的光催化效果，且光催化性质稳定。

技术领域

本发明属于环境保护领域及污染物降解技术领域，具体涉及一种异质结光催化剂CaSb₂O₆/g-C₃N₄的制备及在可见光光催化降解抗生素及环境保护方面的用途。

背景技术

近年来，水污染问题日益严重，尤其是水体中残存的抗生素浓度过量超标，这对人们的生活构成了严重的危害。为了克服这些挑战，基于半导体光催化的光催化技术用于降解水体中的抗生素物质受到了广泛的关注。当能量大于或等于半导体禁带宽度的光子照射在光催化剂表面上时就会产生电子-空穴对，利用光生电子和空穴的还原和氧化进行光催化反应，实现环境修复等问题。寻找及制备高效和稳定的光催化材料是目前研究的热点。

当前，人们已对TiO₂，ZnO和WO₃等金属氧化物半导体进行了广泛研究。然而，由于可见光吸收差、量子效率低等本征缺陷，在很大程度上限制了其光催化方面的发展。提升光生载流子的有效分离程度是增强其光催化效率的核心问题。在这方面，构筑半导体异质结是解决上述问题的有效手段。

本发明人采用固相烧结方法合成异质结光催化剂CaSb₂O₆/g-C₃N₄。研究结果表明，在可见光下，异质结CaSb₂O₆/g-C₃N₄比例为5：95时，异质结具有较高和稳定的光催化活性。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种异质结光催化剂CaSb₂O₆/g-C₃N₄的制备方法，以及该异质结在环保修复领域的应用。主要用于水体中残留抗生素的降解。

在一实施方案中，本发明的一种异质结光催化剂CaSb₂O₆/g-C₃N₄的制备方法，包含以下步骤：

(1)将CaCO₃和Sb₂O₃按照一定摩尔比1:(1.05-1.5)混合、研磨均匀后，放入高温马弗炉在850-900℃烧结7-15h，冷却至室温后得到白色粉末状CaSb₂O₆前驱体；

(2)将三聚氰胺放入高温马弗炉，在520-600℃烧结1.5-2.5h，待其自然冷却至室温后，即得黄色粉末g-C₃N₄(类石墨相氮化碳)前驱体；

(3)将CaSb₂O₆、g-C₃N₄和无水乙醇按照一定质量比混合研磨均匀；