[发明专利]一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法

权利要求书

1.一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)称取Na₂WO₄·2H₂O和无机盐溶解到经超声分散的GO溶液中，逐滴滴加酸性溶液，调pH至2；

(2)将溶液转移至反应釜中，在加热条件下充分反应；

(3)冷却至室温后，收集得到的WO₃/RGO；

(4)将有机物和浓盐酸按比例混合，在高压加热条件下充分反应，收集合成的CNDs；

(5)用碱性物质中和CNDs溶液至中性，透析处理；

(6)将WO₃/RGO与CNDs按比例混合，在加热条件下充分反应，收集产物WO₃/RGO/CNDs；Z型催化剂WO₃/RGO/CNDs中，以还原性石墨烯(RGO)为电子介体，通过构建Z型结构，借助电子介体诱导复合半导体材料中氧化性弱的光生空穴与还原性弱的光生电子复合，保留了氧化还原能力更强的光生载流子参与污染物的降解反应；

(7)称取WO₃/RGO/CNDs与抗生素溶液混合，在可见光下反应一段时间，完成对抗生素的降解。

2.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(1)所述无机盐为NaCl、K₂SO₄、Na₂SO₄或(NH₄)₂SO₄中的一种，Na₂WO₄.2H₂O与无机盐的摩尔比为1:8～8:1。

3.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(1)所述GO溶液的浓度为100～500mg/L，超声时间为0.5～2h，超声脉冲频率为3kHz～4kHz，滴加的酸性溶液为3M HCl或2～6M HNO₃中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(2)所述加热反应温度为120～180℃，反应时间4～18h。

5.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(4)所述有机物为葡萄糖、柠檬酸或柠檬酸铵中的一种，浓盐酸的质量分数为35％～37％，有机物在浓盐酸中的浓度为1mol/L。

6.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(4)中水热反应的温度为150～200℃，反应时间控制在4～12h。

7.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(5)所述的碱性物质为固体NaOH或固体Na₂CO₃，采用3.5MKCO的透析膜对CNDs溶液进行透析处理。

8.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(6)所述的WO₃/RGO与CNDs混合的比例为2.5～7.5mg/ml，WO₃/RGO与CNDs混合后的加热温度控制为60～150℃，反应时间为2～6h。

9.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(7)所述的WO₃/RGO/CNDs与抗生素溶液的混合溶液中，WO₃/RGO/CNDs的浓度不大于0.1g/L，抗生素溶液浓度不大于50ppm，在可见光下反应0.5～3h。

10.根据权利要求1所述的一种可见光下Z型催化剂催化降解抗生素的方法，其特征在于，步骤(7)中所述抗生素种类至少包括四环素、环丙沙星、阿西莫林、罗红霉素或土霉素中的一种或多种，可见光由氙灯模拟。