[发明专利]一种花状Bi2

说明书

本发明涉及光催化降解技术领域，且公开了一种花状Bi₂S₃负载Fe掺杂Bi₂MoO₆复合光催化剂，Fe掺杂Bi₂MoO₆纳米中空微球独特的纳米中空形貌，具有更高的比表面积，表面和空腔中含有更多的光化学活性位点，Fe掺杂产生的杂质能级有利于抑制光生电子和空穴的重组，Bi₂S₃纳米棒自组装形成花状纳米结构，比表面积巨大，同时Bi₂S₃纳米花与Fe掺杂Bi₂MoO₆的能带相匹配，两者形成异质结结构，当光辐射在复合光催化剂上时，通过异质结载流子传输机制，使异质结中的光生电子和空穴有效分离，减少了重组和复合的现象，从而使花状Bi₂S₃负载Fe掺杂Bi₂MoO₆复合光催化剂对氧氟沙星抗生素具有优异的光催化降解活性。

技术领域

本发明涉及光催化降解技术领域，具体为一种花状Bi₂S₃负载Fe掺杂Bi₂MoO₆复合光催化剂的制法和应用。

背景技术

近年来随着四环素、氧氟沙星等抗生素的滥用，导致生活废水、医疗废水及养殖业废水中残留了大量的抗生素，严重破坏和污染了水体环境，危害了水生生物和生长繁殖和人体的健康安全，目前对于含氧氟沙星等抗生素的废水的处理方法主要有物理吸附法、氧化降解法、生物降解法等，其中光催化降解是一种新型高效的水污染处理方法，主要是通过光辐射在光催化剂上，产生光生载流子，进一步与水和氧气反应，生成活性很强的羟基自由基和超氧自由基，光生载流子和活性自由基可以与四环素、氧氟沙星等抗生素进行氧化还原反应，从而将其降解为无法的小分子。

目前的光催化剂主要有二氧化钛、硫化镉、石墨相氮化碳等，其中铋基化合物如Bi₂MoO₆、BiOBr、Bi₂WO₆、Bi₂S₃等具有良好的禁带宽度和光化学活性，在光催化领域中具有广泛的研究前景，但是单一的Bi₂MoO₆和Bi₂S₃的光生电子和空穴很容易复合，严重影响了其光催化活性和光降解性能，而Bi₂MoO₆和Bi₂S₃构建异质结结构，可以有效缓解其光生电子和空穴复合重组的问题。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种花状Bi₂S₃负载Fe掺杂Bi₂MoO₆复合光催化剂的制法和应用，解决了单一的Bi₂S₃和Bi₂MoO₆催化剂光生电子和空穴容易复合的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种花状Bi₂S₃负载Fe掺杂Bi₂MoO₆复合光催化剂：所述花状Bi₂S₃负载Fe掺杂Bi₂MoO₆复合光催化剂的制法包括以下步骤：

(1)向锥形瓶中加入乙二醇溶剂、葡萄糖、硝酸铋、钼酸钠和硝酸铁，搅拌1-3h，将溶液倒入聚四氟乙烯反应釜，置于反应釜加热装置中，进行溶剂热反应，冷却、抽滤、蒸馏水和乙醇洗涤，并干燥，得到Fe掺杂Bi₂MoO₆包覆碳纳米微球。