[发明专利]一种氧化铋改性Ti3+

说明书

本发明属于催化材料制备技术领域，涉及一种氧化铋改性Ti³⁺自掺杂TiO₂异质结光催化剂的制备方法；步骤为：选用富含Ti³⁺的三氯化钛为原料，经一锅水热法制备出锐钛矿相Ti³⁺自掺杂TiO₂纳米粒子，再经光沉积还原硝酸铋，使金属铋均匀分散在TiO₂粒子表面，最后经程度煅烧获得氧化铋改性Ti³⁺自掺杂TiO₂异质结光催化剂；本发明制备的催化剂不仅有效地克服了TiO₂可见光吸收差的缺点，还解决了其他元素掺杂所导致的电子‑空穴分离效率降低的问题；因此，本发明的光催化剂能在可见光照射下，实现了废水中四环素污染物的完全降解。

技术领域

本发明属于催化材料制备技术领域，具体涉及到一种氧化铋改性Ti³⁺自掺杂TiO₂异质结光催化剂的制备方法。

背景技术

抗生素由于其高效，光谱的抗菌效果而被广泛应用于各个领域，但是抗生素具有较高的光稳定性、热稳定性，难以被完全降解，因此在自然界不断的富集，对人体和生物造成严重的危害(S.Zhao et al.Silver Nanoparticles Confined in Shell-in-ShellHollow TiO₂ Manifesting Efficiently Photocatalytic Activity andStability.Chem.Eng.J.2019,367,249-259)。目前，处理污水的技术主要有生物处理、吸附技术和光催化降解等三种最常见的方法。作为工业污水处理中最常见的技术之一，生物处理技术主要是在好氧、厌氧或者好氧-厌氧共同条件下，利用活性污泥对有机污染物进行分解。但是这种技术并不能降解大多数的小分子化合物，目前已知的利用生物处理方法仅仅能够完全降解苄青霉素(Gartiser S,et al. Ultimate biodegradation andelimination of antibiotics in inherent tests.Chemosphere,2007,67,604)。而其他抗生素如四环素、恩诺沙星等浓度高、毒性强的有机污染物并不能通过生物处理技术达到完全降解，最后只能利用活性污泥的吸附作用将其清除。此外，生物处理技术的处理周期过长，降解效率还受有机污染物浓度及其毒性的影响，严重限制了生物处理技术在环境污染物如抗生素类废水的处理应用。因此，开发出一种能够高效降解抗生素类废水的有效方法是极其重要的。