[发明专利]一种降解抗生素废水的新型Z型声催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种降解抗生素废水的新型Z型声催化剂及其制备方法和应用。本发明中，通过简单的溶胶‑凝胶法和水热以及高温煅烧的方法制备了一种新型Z型结构的纳米复合声催化剂Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄‑Au‑BiVO₄。结果表明，本发明的Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄‑Au‑BiVO₄，由于Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄和BiVO₄复合后，能够形成一个循环的氧化还原循环体系，促进了e^‑与h⁺的分离，显著提升该体系的声催化降解能力。本发明的新型高效声催化剂可广泛应用于水体净化、废水治理等环保领域，前景广阔。

主权项

1.一种降解抗生素废水的Z型声催化剂，其特征在于：所述的降解抗生素废水的Z型声催化剂是：Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄-Au-BiVO₄；Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄和BiVO₄摩尔比为1:1，制备方法包括如下步骤：/n1）将Ga₂O₃固体加入到硝酸镍溶液中，再加入适量Fe(NO₃)₃•9H₂O，产生的混合液调节pH到12，然后加入Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂继续搅拌，得到的悬浮溶液转移到反应釜中，于180 °C下反应48 h，冷却至室温，得到的反应物用去离子水清洗，然后在80 °C下烘干8 h，研磨，再于500°C的马弗炉中，焙烧2 h，取出，再研磨，得到Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄纳米粉末；/n2）将纳米粉末Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄和HAuCl₄溶液溶解在乙醇中，超声分散30分钟，得悬浮液，将悬浮液加热到60-65 °C，保持恒温30分钟，过滤，洗涤，分离出来的粉末在350 °C下煅烧2 h，研磨，得到Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄/Au；/n3）将Bi(NO₃)₃•5H₂O完全溶解在硝酸中形成溶液A，NH₄VO₃溶解在氢氧化钠中形成溶液B，将溶液B逐滴加入到溶液A中形成悬浮溶液，充分搅拌后，调节pH=7，继续搅拌30 min，然后转移到反应釜中，180 °C，反应 24 h后，得产物，水洗，干燥，研磨，得到BiVO₄纳米粒子；/n4）将Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄/Au和BiVO₄纳米粉末加入到无水乙醇中，超声分散30 min，得悬浮液，将悬浮液加热到60-65 °C，保持恒温30分钟，过滤，洗涤，分离出来的粉末在500 °C下煅烧2 h，研磨，得Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂@Ni(Fe_0.05Ga_0.95)₂O₄-Au-BiVO₄纳米粉末。/n