[发明专利]可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂及其制备方法、应用和降解方法

权利要求书

1.一种可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将硝酸铋、醋酸、碳量子点、水按1:(2-5):(0.01-0.1):(50-100)的质量比混合得到混合溶液A；将V₂O₅、草酸、六次亚甲基四胺、30％氨水、水按1:(2-4):(0.1-0.6):(3-5):(50-100)的质量比混合得到混合溶液B；

S2.按照硝酸铋与V₂O₅的摩尔比为(0.5-1):1，将溶液A和B混合后水热反应1-12h，温度为80-220℃，冷却至室温后，收集得到粉末；

S3.将S2步骤中收集得到的粉末加入到浓度为0.01～0.1mol/L的氯化钌溶液中，粉末与溶液的质量比为1:(10-100)进行二次水热反应，水热反应时间为1-12h，温度为80-220℃，冷却到室温后收集得到粉末；

S4.将S3步骤中得到的粉末在(1-5％)H₂/Ar的混合气体中煅烧1-12h，煅烧温度为300-500℃，得到可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点复合光催化剂材料。

2.根据权利要求1所述的可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂的制备方法，其特征在于：碳量子点的尺寸小于10nm；钌量子点的尺寸小于10nm。

3.根据权利要求1或2所述的可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S4得到的所述可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点复合光催化剂材料中，碳量子点的质量分数为0.01-3％；钌量子点的质量分数为0.01-3％。

4.一种根据权利要求1至3任一所述的制备方法制备得到的可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂。

5.一种根据权利要求4所述的可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂的应用，其特征在于：用于降解甲醛、亚甲基蓝、四环素。

6.一种根据权利要求5所述的可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂的应用，其特征在于：用于降解水中的甲醛、水中的亚甲基蓝或水中的四环素。

7.一种废水的降解方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求4所述的可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂与废水混合，在黑暗条件下搅拌后，在光照条件下进行光催化反应，完成对废水中有机物的降解，其中：

废水中包含甲醛、亚甲基蓝或四环素中的任意一种或多种，甲醛、亚甲基蓝或四环素的浓度分别为10～30mg/L；

所述可见光钒酸铋、碳量子点和钌量子点的复合光催化剂的浓度为0.1-0.5g/L。

8.根据权利要求7所述的废水的降解方法，其特征在于：

所述黑暗条件下搅拌时间为20-40min；

所述搅拌的转速为200～400rpm；

所述光照灯源为：420nm≤λ≤800nm；

所述光催化反应的时间为60～180min。