[發明專利]磁性酵母炭負載BiVO

有效

• 申請號: 201710713798.8
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107684913B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 趙曉旭;夏梅;王嘉慧;何昱昌;李萬圓;李澤宇;季蓉;依成武;閆永勝
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J23/847
• 分類號: B01J23/847;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/38;C02F103/34
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本發明涉及一種磁性酵母炭負載BiVO₄光催化劑及其制備和應用，屬于環境材料制備技術領域；本發明以酵母菌為碳源，Fe₃O₄為磁源，采用水熱法、溶劑熱等方法制備磁性酵母炭負載BiVO₄復合光催化劑BiVO₄/Fe₃O₄/C，用于可見光條件下光催化降解酚類污染物；本發明制備的光催化劑與純的BiVO₄光催化劑相比，光催化活性明顯提高，本發明中制備的BiVO₄/Fe₃O₄/C復合光催化劑對于改善具有可見光相應能力的光催化降解污染物的性能有重要的意義。

技術領域

本發明涉及一種磁性酵母炭負載BiVO₄光催化劑及其制備和應用，屬于環境材料制備技術領域。

背景技術

四環素類抗生素在我國畜禽業抗生素中使用量是最大，抗生素的環境污染及其生態毒理效應已成為我國乃至全球所面臨的重大環境問題之一。許多用于畜禽業生產的抗生素難以被動物腸胃吸收，大部分以母體化合物的形式排出，進入到環境中的抗生素會發生降解反應，其代謝及降解產物相比母體抗生素，往往活性降低，毒性卻大大增強，因此人類對降解四環素的關注日益加強。

目前，處理四環素的方法有很多，但傳統的方法僅能實現污染物的相轉移，而光催化技術憑借其高效的有機污染物去除能力而受到越來越多的關注。光催化技術具有高效、穩定、無二次污染以及適用各類有機污染物降解等突出優點，是高級氧化法中很有應用前景的技術之一。但是否具有穩定、可控、高效的半導體材料是限制光催化技術廣泛應用于環保領域的關鍵因素。

釩酸鉍（BiVO₄）是一種低碳環保、具有多種形貌的金屬氧化物，其不含對人體有害的重金屬元素。同時，BiVO₄也具有可見光吸收能力、較高的光化學穩定性、較強的氧化還原能力及無毒、制備成本低等優點，是一種優良的半導體材料，具有良好的應用前景。雖然BiVO₄具有很好的可見光吸收特性，但是BiVO₄有導電性較差，電子傳輸能力不強和回收能力差等缺點，使材料本身有一定局限性。

因此為了提高半導體材料整體導電性能，在本發明中引入了酵母炭，解決了導電性差問題，同時引入了Fe₃O₄，制備了BiVO₄/Fe₃O₄/C。該復合光催化劑既具有磁性又具有較大比表面積，這不僅提高了催化劑的回收能力，而且能對水中較低濃度的有機污染物進行快速的表面富集和凈化，從而提高了光催化效率，提高催化活性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種磁性酵母炭負載BiVO₄光催化劑及其制備方法。

本發明首先提供一種磁性酵母炭負載BiVO₄光催化劑，所述的光催化劑為啞鈴狀，且兩端呈現菜花狀。

本發明提供一種磁性酵母炭負載BiVO₄光催化劑的制備方法，所述方案按照以下步驟進行：

（1）Fe₃O₄的制備：

稱取3.25g氯化鐵，1.3g檸檬酸鈉，6.0g無水乙酸鈉，溶解在100mL乙二醇的燒杯中，磁力攪拌，待完全溶解后將溶液轉移到100mL聚四氟乙烯內襯的反應釜中，200℃反應10h，冷卻室溫后，將產物用去離子水和無水乙醇分別洗三次，放到烘箱干燥。

（2）Fe₃O₄/C的制備：