[发明专利]一种钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种钒酸铋‑碘化银‑生物炭复合材料及其制备方法和应用，涉及水处理材料技术领域。本发明提供的钒酸铋‑碘化银‑生物炭复合材料，包括生物炭和负载在所述生物炭表面的钒酸铋和碘化银。本发明提供的钒酸铋‑碘化银‑生物炭复合材料(BiVOsubgt;4/subgt;‑AgI‑BC)对可见光的响应能力强，对有机污染物的光催化性能优异，能够实现对17α‑乙炔基雌二醇、17β‑雌二醇、双酚A、雌酮、罗丹明B、甲基橙和亚甲基蓝等水中有机污染物的高效、快速、低毒性去除；还能够降低有机污染物对环境中动植物的毒害作用，有益于修复和保护生态环境；同时，在黑暗和光照情况均具有优异的抗菌性能。

技术领域

本发明涉及水处理材料技术领域，具体涉及一种钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

环境内分泌干扰物(EDCs)是一类对人体生殖和发育造成严重损害的外源性物质。EDCs会改变内分泌系统的功能，尤其是对人类的神经发育、生殖和免疫系统等功能进行干扰，诱导许多激素紊乱性疾病的产生，对人类的健康造成严重危害。因此高效去除水中EDCs尤为重要。光催化降解法效率高，光催化剂可循环使用且微观结构可调控，副产物少且无毒，深受人们的关注，是目前认可度较高的去除EDCs的方法。

铋系光催化剂被认为是极有前景的可见光催化剂。BiVO₄凭借禁带宽度窄、无毒、稳定性好等优点受到了广泛关注，但因电荷迁移率低、光生电子空穴易复合以及可见光响应能力差等缺点限制了其应用。利用掺杂、贵金属沉积以及形成异质结等手段提升催化性能，例如将银材料如AgI与BiVO₄复合可以有效促进光生电子的转移及改善光催化剂对可见光的响应能力，但其对可见光的响应能力仍然较弱，对有机污染物的光催化活性不够高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料及其制备方法和应用，本发明提供的钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料对可见光的响应能力强，对有机污染物的光催化性能优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料，包括生物炭和负载在所述生物炭表面的钒酸铋和碘化银。

优选地，所述生物炭和钒酸铋的总质量与碘化银的质量之比为1:(0.29～0.72)。

优选地，所述生物炭的质量为钒酸铋质量的3～15％。

本发明提供了上述技术方案所述钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将生物炭、水溶性铋源、水溶性钒酸源和水混合，进行水热反应，得到钒酸铋-生物炭；

将所述钒酸铋-生物炭、AgNO₃、水溶性碘源和水混合，进行沉淀复合反应，得到钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料。

优选地，所述生物炭为市售生物炭商品或由生物质原料煅烧得到；所述煅烧的温度为200～700℃，时间为0.5～4h，所述煅烧的氛围为保护气氛。

优选地，所述水溶性铋源包括硝酸铋、水杨酸亚铋、碱性硝酸铋、氯化铋、硫酸铋、柠檬酸铋和铋酸钠中的一种或几种。

优选地，所述水热反应为微波辅助水热反应，所述微波辅助水热反应的功率为300～500W。

优选地于，所述水热反应的温度为120～180℃，时间为0.2～2h。

优选地，所述沉淀复合反应的时间为1～4h。

本发明提供了上述技术方案所述钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料或上述技术方案所述制备方法制得的钒酸铋-碘化银-生物炭复合材料在污水处理中的应用。