[发明专利]钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将碳化铝钛与盐酸/氟化钠的混合溶液混合进行水浴反应，清洗，干燥，得到块状碳化钛；所述碳化铝钛与盐酸/氟化钠的混合溶液的比例为0.5g∶20mL；所述盐酸/氟化钠的混合溶液中氟化钠的浓度为4mmol/mL；所述水浴反应在温度为60℃下进行；所述水浴反应的时间为24h；

S2、将步骤S1中得到的块状碳化钛与二甲亚砜混合，搅拌，加入水，超声，过滤，清洗，干燥，得到碳化钛纳米片；所述块状碳化钛、二甲亚砜和水的比例为0.1g∶2mL∶10 mL；所述搅拌的时间为24 h；所述超声的时间为5h；

S3、将步骤S2中得到的碳化钛纳米片与五水合硝酸铋的水溶液混合，滴加入二水合钼酸钠与十六烷基三甲基溴化铵的混合水溶液进行水热反应，清洗，干燥，得到钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料；所述水热反应前还包括：往反应溶液中通入氮气，搅拌1 h；所述碳化钛纳米片、所述五水合硝酸铋的水溶液中的五水合硝酸铋、所述二水合钼酸钠与十六烷基三甲基溴化铵的混合水溶液中的二水合钼酸钠和十六烷基三甲基溴化铵的比例为0.0012 g～0.0122 g∶2 mmol∶1 mmol∶0.3 g；所述水热反应在温度为120℃下进行；所述水热反应的时间为24h；

所述钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料包括层状钼酸铋和碳化钛纳米片，所述层状钼酸铋负载在碳化钛纳米片上；所述层状钼酸铋为单层层状结构，厚度为1.02nm；所述碳化钛纳米片的厚度为1.98 nm；所述钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料中碳化钛纳米片和层状钼酸铋的质量比为1∶500～1∶50。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述清洗为采用稀盐酸、水和无水乙醇交替清洗3～5遍；所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为60℃；所述干燥的时间为12h～24h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述清洗为采用水和乙醇交替清洗3～5遍；所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为12h～24h。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述清洗为采用水和乙醇交替清洗3～5遍；所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为12h～24h。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的制备方法制得的钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料在处理抗生素废水中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：将钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料与抗生素废水混合，在黑暗条件下搅拌达到吸附平衡，在光照条件下进行光催化反应，完成对抗生素废水的处理；所述钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料的添加量为每升抗生素废水中添加钼酸铋/碳化钛异质结二维光催化材料0.3g。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述抗生素废水中的抗生素为四环素；所述抗生素废水中抗生素的浓度为20mg/L；所述搅拌的时间为0.5h～2h；所述光催化反应的时间为1.5h。