[发明专利]碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将酵母菌加入到四氧化三铁前驱体溶液中并混合均匀，然后在180～200℃下水热碳化12～14h，得到碳包覆的四氧化三铁磁性微球；

(2)将碳包覆的四氧化三铁磁性微球和五水硝酸铋按照铁铋摩尔比1：(1～8)加入到醇溶剂中并混合均匀，加入碘化钾，然后加热反应，自然冷却并继续反应，洗涤，干燥，得到BiOI@Fe₃O₄@C复合光催化材料；

步骤(1)所述酵母菌以酵母菌冻干粉的形式加入到四氧化三铁前驱体溶液中，所述酵母菌冻干粉与四氧化三铁前驱体溶液中的四氧化三铁前驱体的质量比为(0.2～0.5)：2.5，其中四氧化三铁前驱体为FeCl₃·6H₂O；

步骤(1)所述四氧化三铁前驱体溶液为FeCl₃·6H₂O、无水乙酸钠和丙烯酸钠按照质量比2.5：3.4：3.4混合得到的混合溶液。

2.根据权利要求1所述碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述五水硝酸铋与碘化钾的摩尔比为1:1；所述加热反应的温度为80℃，时间为3h。

3.根据权利要求2所述碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中FeCl₃·6H₂O的浓度为55.5-62.5g/L；

步骤(2)所述五水硝酸铋在醇溶剂中的浓度为25～48.5g/L；所述碘化钾以碘化钾水溶液的形式加入，其浓度为33～49.5g/L。

4.根据权利要求1所述碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述酵母菌为巴斯德毕赤酵母菌；所述混合为超声混合，所述超声混合的时间为60～90min；

步骤(2)所述混合的条件为25～35℃、150～180rpm下振荡反应30～60min；

所述自然冷却并继续反应的时间为5～8h，在振荡条件下进行。

5.根据权利要求1所述碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述水热碳化后经水洗、60℃干燥12h，得到碳包覆的四氧化三铁磁性微球；所述四氧化三铁前驱体溶液的溶剂为体积比1:1的乙二醇和二甘醇的混合溶剂；

步骤(2)所述醇溶剂为乙二醇；所述加热反应在振荡条件下进行；所述洗涤为用乙醇和水分别洗涤，所述干燥温度为60～80℃，干燥时间为12～14h。

6.权利要求1～5任一项所述方法制得的碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料。

7.权利要求6所述碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料在光催化降解领域中的应用。

8.根据权利要求7所述碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料在光催化降解领域中的应用，其特征在于，所述应用为在处理抗生素废水中的应用，包括以下步骤：将BiOI@Fe₃O₄@C复合材料与抗生素废水混合，在避光条件下振荡一定时间达到吸附平衡，再在可见光条件下进行光催化降解，完成对抗生素废水的降解处理。

9.根据权利要求8所述碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料在光催化降解领域中的应用，其特征在于，所述BiOI@Fe₃O₄@C复合材料在抗生素废水中的投加量为0.6～1g/L；所述抗生素废水中的抗生素为四环素、环丙沙星和阿莫西林中的至少一种；所述抗生素废水的浓度为10～30mg/L；所述振荡时间为0～60min；

所述光催化降解在功率为5W的低能耗LED灯光照及抗生素废水自身的pH条件下进行；所述光催化降解的时间为10-120min。