[发明专利]一种Bi2

说明书

本发明提供了一种Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂及其制备方法和应用，属于光催化材料技术领域。本发明以钨酸钠、硝酸铋、3,4,9,10‑苝四甲酸二酐(PTCDA)为原材料制备出均匀分散的前驱体悬浮液并转移到水热反应釜内，密封后置于烘箱中保温，自然冷却，将所得的沉淀物质经过数次洗涤并干燥以获得Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂，方法简便易行，合成材料易得，绿色环保。本发明制备的Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂对环丙沙星具有良好的光催化降解性能，不仅在可见光利用和环境保护方面具有广阔的应用前景，还为设计环境友好型的光催化剂提供了新的思路。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其涉及一种Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂的制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展，大量内分泌干扰物从人类生产和生活过程中不断释放，以环丙沙星(CIP)为代表的化合物更是在水体环境中频繁被检出。难以自然降解的CIP会破坏动植物生存环境，并对生命健康造成极大威胁。然而传统的废水处理方法如生物法、吸附法存在投资大，运行成本高昂，产生二次污染等问题难以广泛应用。因此，迫切需要一种节能高效且绿色环保的污水处理技术去除CIP。

光催化技术作为一种具有广阔前景的废水处理和太阳能开发技术，以其低成本、高效率、绿色环保等优点受到广泛关注。光催化技术是基于半导体材料特殊的能带结构而建立的一种新型技术，其核心是半导体光催化剂。

到目前为止，绝大多数光催化剂材料(TiO₂、ZnO等)对可见光的响应都弱，极大地限制了太阳光的利用。为了尽可能地利用太阳能，人们开发了许多具有可见光活性的光催化剂。其中钨酸铋(Bi₂WO₆)由于其成本低，无毒性和良好的可见光响应性在众多光催化材料中脱颖而出。然而，纯Bi₂WO₆光催化剂在反应过程中光生电子空穴对容易复合限制了其光催化活性。目前已有的改性策略包括形貌调控、离子掺杂以及构建异质结等。本发明采用简易水热法制备一种Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂，其中PTCDA的引入有利于光催化性能的提升，与Bi₂WO₆构成异质结后促进了光生载流子的分离与转移。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种稳定高效且对环境友好的Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂及其制备方法和应用，以提升光生载流子的分离转移效率，改善纯Bi₂WO₆的光催化降解环丙沙星活性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂，所述Bi₂WO₆/PTCDA的微观形貌为三维花状。

进一步的，上述一种Bi₂WO₆/PTCDA复合光催化剂的制备方法，包括步骤如下：

S1、将一定量的钨酸钠在磁力搅拌下溶解于去离子水中，记作溶液A；

S2、将一定量的硝酸铋加入至溶液A中继续搅拌至完全溶解，记作溶液B；

S3、将一定量的PTCDA分散到去离子水中超声，记作溶液C；

S4、随后将溶液C缓缓倒入到溶液B中经搅拌形成均匀分散的前驱体悬浮液，转移至聚四氟乙烯内胆并封至不锈钢反应釜中进行水热反应；