[发明专利]一种碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料及其制备方法

说明书

一种碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料，其特征在于：是以氧化钛/导电云母复合材料为载体负载碳量子点而形成的碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料，所述氧化钛/导电云母复合材料中氧化钛为纳米棒状且负载在粉状的导电云母上，所述碳量子点负载在纳米棒状的氧化钛上。本发明首次在氧化钛/导电云母复合材料上负载碳量子点，碳量子点可以提高电子与空穴的分离能力和分离效率，除此之外，碳量子点还有优异的电子转移能力，大大增加光催化效率。该光催材料无污染，环保无毒，且产品纯度高。浸渍法负载碳量子点，相较于其他方法，该方法操作更简便，大大降低成本。

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及一种碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料及其制备方法。

背景技术

抗生素已经被广泛使用于医学领域，它具有一定的抗菌杀菌效果，盐酸四环素就是一种典型的抗生素，主要用于治疗治疗衣原体感染、立克次体病、支原体肺炎、回归热等非细菌性感染，也用于布鲁菌病、霍乱、兔热病、鼠咬热、炭疽、破伤风、鼠疫、放线菌病、气性坏疽和敏感细菌引起的呼吸系统、胆管、尿路感染及皮肤软组织感染等。但是长期服用抗生素，人体或动物会产生抗体，破坏人体或动物的免疫系统，从而对其身体健康造成严重危害。而且，抗生素易溶于水，进入人体或动物体内后，只有少部分被体内吸收，残余部分被排出体外，流入污水等进入生态环境。这些抗生素会严重危害环境中的动植物、微生物等，比如耐药性微生物的出现，严重抑制植物、动物的生长。如果进入无病的人体内，会引起恶心、呕吐、腹泻，贫血，严重的会造成致命的肝毒性等等。

目前国家对抗生素的使用已经进行了严格的控制，对于含有抗生素的污水处理，目前主要的处理方法有好氧、厌氧技术、活性污泥法、沉淀法等等，但是这些方法都不能完全去除抗生素类有机物，光催化降解抗生素是现在很受关注的途径之一，该方法效率高又可以重复使用，具有很大的研究前景。一些传统的光催化剂，如TiO₂、CuO等都被证明了对盐酸四环素有一定的降解效果，但还有很大的提高空间。

发明内容

本发明的目的：为达到提高光催化降解盐酸四环素效率目的，本发明提供了一种碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料及其制备方法。

为了，实现上述目的本发明的技术方案：一种碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料，其特征在于：是以氧化钛/导电云母复合材料为载体负载碳量子点而形成的碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料，所述氧化钛/导电云母复合材料中氧化钛为纳米棒状且负载在粉状的导电云母上，所述碳量子点负载在纳米棒状的氧化钛上。

进一步的，所述纳米棒状的氧化钛的长度为100～300nm。

进一步的，所述氧化钛/导电云母复合材料是由如下方法制得：

(1)冰浴条件下，边搅拌边将导电云母粉体分散于钛盐溶液中，在50～70℃的条件下搅拌反应0.5～2h，然后过滤、洗涤干燥，再置于马弗炉中以400～550℃煅烧1～2h，得到复合粉体；

(2)将步骤(1)所制得的复合粉体分散于去离子水中，体系温度升至85～90℃；搅拌条件下加入阴离子表面活性剂，搅拌0.5～1h，自然冷却至室温，抽滤、洗涤，在40～60℃条件下干燥4～8h，得到改性粉体；

(3)将步骤(2)得到的改性粉体加入到钛盐和盐酸的混合溶液中，在180～210℃条件下水热反应4～12h，冷却至室温，抽滤、洗涤，在40～60℃条件下烘干4～8h，得到所述氧化钛/导电云母复合材料。

如上所述的碳量子点/氧化钛/导电云母复合降解盐酸四环素光催化材料的制备方法，包括如下步骤：

①将柠檬酸和尿素溶解于去离子水中，混合均匀，超声分散0.5～5h；

其中，柠檬酸浓度为3～15mg/mL，尿素浓度为1～5mg/ml；