[发明专利]利用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂催化去除抗生素的方法

说明书

本发明公开了一种利用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂催化去除抗生素的方法，该方法是采用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂对抗生素进行处理，其中磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂是以氧化铋为载体，氧化铋表面修饰有硫化铋和磷酸银。本发明方法，通过利用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂进行光催化降解，能够有效去除不同类型的抗生素，具有工艺简单、处理成本低、处理效率高、去除效果好、安全性高、无二次污染等优点，特别地能够实现对水体中抗生素的高效去除，有着很好的实际运用前景。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种去除抗生素的方法，具体涉及一种利用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂催化去除水体中抗生素的方法。

背景技术

随着社会的发展和进步，抗生素药物已经被广泛使用，其过量使用和不完全代谢使得抗生素经常在天然水、污水、土壤等环境介质中被检测出来，这些未被代谢掉的抗生素很可能会影响生物细胞的发展，生态系统的循环并且会促进耐药病原菌的繁殖，从而对生态环境和人类健康带来不利影响。目前国内外去除水环境中的抗生素常用的方法包括生物法、物化法、电化学法及过滤法。生物法虽然成本低，但是所需时间长，去除效果受多重因素干扰。电化学法由于对低浓度污染物单位处理成本较高，难以大规模使用。而过滤法只是将污染物从一个相转移至里一个相，并不能将其矿化成二氧化碳和水。物化法中的光催化降解可以被看作是一种有效和环境友好的方法。然而，在以往的研究中，光催化降解所用光催化剂仍存在以下问题：光利用效率低、光生电子-空穴复合快、光催化性能差、稳定性差等，由于光催化剂本身仍存在大量缺陷从而极大限制了光催化降解的广泛运用。因此，如何全面改善现有光催化降解技术中存在的问题和缺陷，以获得一种吸光能力强、光生电子-空穴复合率低、光催化性能高、稳定性好的磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂，这对于扩大光催化降解技术在处理抗生素中的应用范围具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、处理成本低、处理效率高、去除效果好、安全性高、无二次污染的利用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂催化去除抗生素的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种利用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂催化去除抗生素的方法，所述方法是采用磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂对抗生素进行处理；所述磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂是以氧化铋为载体，所述氧化铋表面修饰有硫化铋和磷酸银。

上述的方法，进一步改进的，所述磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂中氧化铋的质量百分含量为55%～70%，硫化铋的质量百分含量为21%～27%，磷酸银的质量百分含量为4%～24%。

上述的方法，进一步改进的，所述磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氧化铋与硫脲溶液混合，超声分散，得到氧化铋与硫脲的混合液；

S2、将步骤S1中得到的氧化铋与硫脲的混合液进行水热反应，离心，干燥，得到硫化铋/氧化铋复合物；

S3、将步骤S2中得到的硫化铋/氧化铋复合物与Ag⁺溶液混合，加入HPO₄^2-溶液进行沉淀反应，离心，干燥，得到磷酸银/硫化铋/氧化铋双Z型光催化剂。

上述的方法，进一步改进的，所述步骤S1中，所述氧化铋与硫脲溶液的比例为0.932 g～2.796 g∶50 mL～100 mL；所述硫脲溶液的浓度为0.06 M～0.72 M。

上述的方法，进一步改进的，所述步骤S1中，所述氧化铋的制备方法包括以下步骤：在流速为200 mL/min～400 mL/min的氮气气氛下，按照升温速率为2.0℃/min～3.0℃/min将五水硝酸铋升温至500℃～600℃进行煅烧4 h～5 h，冷却，研磨5 min～10 min，得到氧化铋。