[发明专利]模块化负载型钒酸铋光催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种模块化负载型钒酸铋光催化材料及其制备方法和应用。该方法包括：先通过水热合成法制备得到纳米光催化材料钒酸铋，再采用浸渍负载法将制得的钒酸铋负载到经过预处理的活性炭纤维ACF上得到BiVO₄/活性炭纤维复合材料，再将其固定得到模块化活性炭纤维‑钒酸铋光催化材料；最后将模块化活性炭纤维‑钒酸铋光催化材料应用于人工湿地的出水区域中。本发明的方法制得的模块化负载型活性炭纤维‑钒酸铋光催化材料，可在自然光条件下通过活性炭纤维的吸附性和钒酸铋的光催化降解作用，强化对人工湿地出水区域中的抗生素等微量污染物的去除效果，进一步提高人工湿地的出水水质，降低排放到敏感水体中的环境风险。

技术领域

本发明属于地表水新型污染物治理技术领域，涉及一种光催化材料钒酸铋及其负载的制备方法和应用，具体涉及一种模块化负载型钒酸铋光催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，水源地中抗生素等微量有机物被频繁检出，对饮用水安全造成了严重威胁。由于缺乏严格的管理控制措施，水产养殖成为环境中乃至水源地抗生素污染的一个重要来源。目前，高密度水产养殖业中产生的大量废水及其中所含的各类污染物和残留抗生素的处理受到越来越多的关注，如何消除抗生素等微量有机物保障饮用水安全成为一个热点问题。

我国是世界上最大的水产品生产、消费和出口国，全球超过1/3的水产品来自中国，其中大部分来自水产养殖。然而，目前淡水养殖大多采用高密度的养殖模式，使鱼类疾病频繁发生。抗生素作为预防细菌感染和寄生虫病的药物，大量使用于水产养殖中。据统计，2013年中国抗生素使用量约为16.2万t，水产和畜禽使用量占总量的52％[李贞金,张洪昌,沈根祥,等.水产养殖水、沉积物中抗生素检测方法优化及残留特征研究[J].生态毒理学报,2020,15(1):209-219]。水产养殖中，投入的抗生素中仅有20％～30％被鱼类等水产品吸收，其余大部分则以原药的形式排入环境，造成养殖区及废水排放水域抗生素的残留，或通过吸附蓄积在周围沉积物中[Rico A,Phu T M,Satapornvanit K,et al.Use ofveterina-ry medicines,feed additives and probiotics in four majorinternationally traded aquaculture species farmed in Asia[J].Aquaculture,2013,412-413(2):231-243]。