[发明专利]一种CN/NCD/ZFL光催化剂及其应用和抗生素废水处理方法

权利要求书

1.一种CN/NCD/ZFL光催化剂，其特征在于：为氮掺杂碳点复合类石墨相氮化碳/锌铁层状双金属氢氧化物的Z型异质结光催化剂。

2.如权利要求1所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)制备氮掺杂碳点溶液；

2)制备氮掺杂碳点复合类石墨相氮化碳；

3)制备Z型异质结光催化剂：

①向去离子水中加入煅烧后固体物料并超声混合均匀，加入硫酸锌和硫酸亚铁并用氢氧化钠溶液调节pH为7.5～8并搅拌1～2h；

②加入H₂O₂并在40～45℃下老化3～4h，得到混合物料；

③将所述混合物料洗涤至pH＝7并固液分离，将分离的固体清洗、烘干、研磨，制得CN/NCD/ZFL的Z型异质结光催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的①中，Zn²⁺与Fe³⁺的比值为3:1。

4.根据权利要求2所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的③中，将分离的固体清洗以无水乙醇和去离子水若干次后，在40-60℃下烘干5～6h。

5.根据权利要求2所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)包括：

①将柠檬酸和尿素溶于去离子水并混合均匀后180～200℃下水热反应5h；

②将所述溶液高速离心，上清液烘干并溶于去离子水中配置得到质量浓度为1～2mg/mL的氮掺杂碳点溶液。

6.根据权利要求5所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，柠檬酸和尿素的质量比为2∶1～1.5∶1，溶液中溶质的总质量分数为17～21％。

7.根据权利要求2所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)包括：

①向无水乙醇中加入三聚氰胺并搅拌2h，随后滴加所述氮掺杂碳点溶液，继续搅拌2～3h得到混合液，并于60～70℃的水浴加热条件下搅拌至溶剂挥发，实现固液分离得到固体物料；

②将上述固体物料研磨后530～550℃下煅烧2～4h。

8.根据权利要求7所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，混合液中三聚氰胺的质量浓度为60g/L，所述无水乙醇、氮掺杂碳点溶液的体积比为50:30～50。

9.如权利要求1所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂在抗生素废水处理中的应用。

10.一种抗生素废水处理方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种CN/NCD/ZFL光催化剂，常温、常压条件下外加负载420nm滤光片的300W氙灯光源进行光催化降解处理；其中，所述CN/NCD/ZFL光催化剂在抗生素废水中的浓度为0.2～1.0g/L，所述抗生素废水包括四环素废水。