[发明专利]一种高效可见光光催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高效可见光光催化材料的制备方法，其特征在于，采用水热法制备，包括如下步骤：

步骤1，将分析纯五水合硝酸铋和聚乙烯吡咯烷酮一起溶于硝酸溶液中，搅拌并用氨水调节pH为10，再加入聚四氟乙烯反应釜中并于170℃恒温加热12小时，再经真空干燥后于550℃下焙烧5h，即制得淡黄色的棒状Bi₂O₃粉体；所述分析纯五水合硝酸铋与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1~10：1，分析纯五水合硝酸铋与硝酸溶液的固液比为1~10：10，所述硝酸溶液中HNO₃与H₂O的体积比为3：97；

步骤2，将步骤1的Bi₂O₃粉体分散在去离子水和甘油的混合液中，加入七水合硝酸锌、四水合氯化铟和硫代乙酰胺，超声30分钟后，得分散液；所述Bi₂O₃粉体与去离子水和甘油混合液的固液比为1~3：8，所述去离子水与甘油的体积比为15：1，所述七水合硝酸锌、四水合氯化铟和硫代乙酰胺的质量比为1~2：1：0.5~1；

步骤3，将步骤2的分散液放入聚四氟乙烯反应釜中160℃恒温12小时反应，得到浑浊液；

步骤4，将步骤3中的浑浊液用抽滤机抽滤，并用去离子水和无水乙醇洗涤分离出的固体材料后置于真空环境下于60℃恒温干燥24小时，制备获得Zn₃In₂S₆/Bi₂O₃光催化材料。

2.一种权利要求1所述的制备方法制备得到的Zn₃In₂S₆/Bi₂O₃光催化材料。

3.一种权利要求2所述的Zn₃In₂S₆/Bi₂O₃光催化材料在水中有机物、水中抗生素的降解和重金属离子的还原净化的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：

步骤Ⅰ，将所制备的Zn₃In₂S₆/Bi₂O₃光催化材料加入到甲硝唑和六价Cr的混合溶液中，避光搅拌30min，然后在可见光照射下继续搅拌进行反应，每隔20min取样测定甲硝唑和六价Cr的浓度；

步骤Ⅱ，收集步骤Ⅰ中使用后的Zn₃In₂S₆/Bi₂O₃光催化材料，经去离子水和无水乙醇洗涤2~3次、干燥后再次加入到甲硝唑和六价Cr的混合溶液中，重复循环步骤Ⅰ至少四次。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述步骤I的Zn₃In₂S₆/Bi₂O₃光催化材料与甲硝唑和六价Cr的混合溶液的固液比为5：10000，甲硝唑与六价Cr的质量浓度比为1：1。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述可见光照射采用300W的氙灯照射，光催化过程在常温常压下进行。