[發明專利]一鍋法原位還原制備Bi/BiOBr/rGO光催化劑的方法及其在降解抗生素中的應用

在審

• 申請號: 201810819787.2
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN109158116A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 陳萍華;石楊明;蔣華麟;王琦;李雪芹;牛平平;王濤;舒紅英
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B01J27/08
• 分類號: B01J27/08;B01J35/00;C02F1/30
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 何磊

一鍋法原位還原制備Bi/BiOBr/rGO光催化劑的方法及其在降解抗生素中的應用，其制備方法在于分別以Bi(NO₃)₃·5H₂O、KBr為Bi源和Br源，與rGO一鍋水熱反應制備Bi/BiOBr/rGO，其中Bi為BiOBr原位還原得到，而不是通過外源性引入，所以Bi與BiOBr的結合比較緊密。所述方法簡單，方便，產品性能好，成本低，在處理抗生素廢水領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于廢水處理劑領域，具體涉及一鍋法原位還原制備Bi/BiOBr/rGO 光催化劑的方法及其在降解抗生素中的應用。

背景技術

隨著人類社會的高速發展，地球環境污染日益嚴重，成為眾多國家急需解決的難題。其中，由于抗生素的大面積使用，抗生素在環境的殘留問題引起眾多學者的廣泛關注。許多殘留抗生素進入水體后，仍然會以原形或代謝產物留在廢水當中，對水中的動植物的生存有著嚴重危害，極易破壞水體中的生態平衡，容易產生耐藥性的微生物，加上其在水體中不易被降解，通過水體的循環，通過飲用水進入人體，日積月累對人類的健康有著極大地威脅。因此，對殘留抗生素的處理刻不容緩。

在過去的幾十年里，光催化技術處理環境污染物引進了越來越多的關注。其顯著的優點包括節能、環保等等。因此，發展好的光催化劑，特別是能在可見光下發揮高效催化性能的光催化劑成為了這一研究領域的熱點問題。BiOBr是一種層狀結構的半導體材料，其能帶間隙為2.9eV。它的層狀結構可極化相關的原子及電子軌道，從而提高光生電子和光生空穴的分離效率，進而表現出比較好的可見光催化性能。因此，BiOBr被視為一種很有前途的可見光光催化材料。但是，純BiOBr的性能還遠遠達不到實際應用的水平，因此，對其進行改性，以提高其催化性能，是研究者廣泛關注的焦點。例如，陳建峰用沸石改性BiOBr[專利申請號：201610292481.7]，霍宇凝等人用Ag改性BiOBr[專利申請號： 201510358697.4]，張淑娟等人用BiOCl改性BiOBr[專利申請號：201610834479.8]。

基于以上背景，我們發明了一種原位還原制備Bi/BiOBr/rGO的方法，同時用Bi和rGO共同改性BiOBr，并且Bi不是外源性引入的，而是通過將BiOBr 原位還原得到，所以Bi與BiOBr的結合更為緊密。所述方法簡單、方便，產品性能好，成本低，具有廣闊的應用前景。所述方法未見相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種一鍋法原位還原制備Bi/BiOBr/rGO光催化劑的方法及其在降解抗生素中的應用。

本發明采用如下技術方案，一鍋法原位還原制備Bi/BiOBr/rGO光催化劑的方法，包括步驟：

(1)采用改進Hummers法氧化石墨烯(GO)，再采用水合肼還原法制備還原氧化石墨烯(rGO)；

(2)將Bi(NO₃)₃·5H₂O、KBr、rGO分別分散在乙二醇中，超聲分散均勻；

(3)待Bi(NO₃)₃·5H₂O和KBr在各自的乙二醇中分散均勻后，將 Bi(NO₃)₃·5H₂O的乙二醇溶液滴加至KBr的乙二醇溶液中；

(4)向由(3)所得溶液中加入葡萄糖，攪拌混和均勻后，再加入rGO的乙二醇懸浮液，再攪拌混和均勻；

(5)將由(4)所得混液轉入水熱反應釜進行水熱反應，反應結束后，分離出固體，充分洗滌，冷凍干燥即得到Bi/BiOBr/rGO；