一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法，將0.5?6mmol?Bi(NO3)3·5H2O溶于15mL稀硝酸溶液中得到透明澄清溶液A，再將3mmol?Na2SnO3·4H2O溶于5mL去離子水中得到溶液B，然后在攪拌條件下將溶液B加入溶液A中，補加去離子水使混合體系的總體積為30mL，繼續攪拌30min后將混合體系轉入50mL聚四氟乙烯反應釜中，再置于180℃恒溫烘箱中反應24h，反應完成后自然冷卻至室溫，離心分離，依次用去離子水和乙醇洗滌，然后置于60℃恒溫烘箱中干燥12h得到鉍摻雜氧化錫光催化劑。本發明專利技術制得的鉍摻雜氧化錫光催化劑的吸收光譜范圍寬，性能穩定，高效、無毒、成本低廉，可用于高效降解難生物降解的有機污染物。

【技術實現步驟摘要】
一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法
本專利技術屬于復合光催化材料的合成
，具體涉及一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法。
技術介紹
當前，染料及抗生素廢水的排放量日益增加，其在自然水體中降解周期長，并且具有生物危害性。因此，采取適當技術對其充分降解顯得尤為重要。光催化技術能夠在光照下使污染物完全礦化為為無毒、無害的CO2和H2O，具有節能、高效、凈化徹底的優點，可應用于難降解廢水的處理。利用光催化技術處理廢水關鍵在于開發高效、具有可見光活性的催化劑。SnO2因具有良好的熱及化學穩定性，無毒，價格低廉，高還原電勢和電子移動性而受到廣泛關注，其在眾多領域，如太陽能電池、氣體傳感器、鋰離子電池及光催化等研究中應用較多。SnO2是n型寬帶隙半導體，Eg=3.6eV，因而只對紫外光有響應。此外，SnO2在光催化過程中同時存在光生電子-空穴復合率高，光催化效率低的問題。為了提高其對太陽能的利用率，提高光催化活性，便于實際應用，需要采取措施將其光吸收范圍拓展至可見光區，同時提高光催化性能。可采取的措施有與其它半導體復合、元素摻雜及貴金屬沉積等。本專利技術將Bi元素與SnO2進行摻雜增大了SnO2的光響應范圍和顯著提高了光催化活性，目前尚沒有該方面的相關報道。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題是提供了一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法。本專利技術為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：將0.5-6mmolBi(NO3)3·5H2O溶于15mL稀硝酸溶液中得到透明澄清溶液A，再將3mmolNa2SnO3·4H2O溶于5mL去離子水中得到溶液B，然后在攪拌條件下將溶液B加入溶液A中，補加去離子水使混合體系的總體積為30mL，繼續攪拌30min后將混合體系轉入50mL聚四氟乙烯反應釜中，再置于180℃恒溫烘箱中反應24h，反應完成后自然冷卻至室溫，離心分離，依次用去離子水和乙醇洗滌，然后置于60℃恒溫烘箱中干燥12h得到鉍摻雜氧化錫光催化劑。進一步優選，所述Bi(NO3)3·5H2O與Na2SnO3·4H2O的投料摩爾比為5:3。進一步優選，所述稀硝酸溶液由體積比1:10的市售濃硝酸與去離子水配制而成。本專利技術制得的鉍摻雜氧化錫光催化劑在模擬太陽光下可以高效降解染料及抗生素廢水，該光催化劑的吸收光譜范圍寬，性能穩定，高效、無毒、成本低廉，可用于高效降解難生物降解的有機污染物，并且具有良好的市場應用前景。附圖說明圖1是實施例及對比例制得的光催化劑降解羅丹明B染料廢水的性能曲線；圖2是實施例及對比例制得的光催化劑降解土霉素廢水的性能曲線；圖3是實施例及對比例制得的光催化劑的XRD圖。具體實施方式以下通過實施例對本專利技術的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本專利技術上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本專利技術上述內容實現的技術均屬于本專利技術的范圍。對比例將3mmolNa2SnO3·4H2O溶于5mL去離子水中得到溶液B，然后在攪拌條件下加入15mL稀硝酸溶液，其中稀硝酸溶液由體積比1:10的市售濃硝酸與去離子水配制而成，再補加去離子水使混合體系的總體積為30mL，繼續攪拌30min后將混合體系轉入50mL聚四氟乙烯反應釜中，再置于180℃恒溫烘箱中反應24h，反應完成后自然冷卻至室溫，離心分離，依次用水和乙醇洗滌，然后置于60℃恒溫烘箱中干燥12h得到SnO2光催化劑，該光催化劑在模擬太陽光下（500W氙燈）降解羅丹明B染料廢水1.5h的RhB去除率為57.25%，降解土霉素廢水2h的去除率為20.79%。實施例將Bi(NO3)3·5H2O（0.5mmol、1mmol、2mmol、3mmol、4mmol、5mmol、6mmol）分別溶于15mL稀硝酸溶液中得到透明澄清溶液A，其中稀硝酸溶液由體積比1:10的市售濃硝酸與去離子水配制而成，再將3mmolNa2SnO3·4H2O溶于5mL去離子水中得到溶液B，然后在攪拌條件下將溶液B加入溶液A中，補加去離子水使混合體系的總體積為30mL，繼續攪拌30min后將混合體系轉入50mL聚四氟乙烯反應釜中，再置于180℃恒溫烘箱中反應24h，反應完成后自然冷卻至室溫，離心分離，依次用去離子水和乙醇洗滌，然后置于60℃恒溫烘箱中干燥12h得到鉍摻雜氧化錫光催化劑（對應標記為0.5Bi-Sn、1Bi-Sn、2Bi-Sn、3Bi-Sn、4Bi-Sn、5Bi-Sn、6Bi-Sn）。比較各光催化劑在模擬太陽光下（500W氙燈）降解羅丹明B染料廢水的性能，效果最佳的鉍摻雜氧化錫光催化劑光照1.5h對RhB的降解率為91.95%，比SnO2光催化劑高34.7%，降解土霉素廢水2h的去除率為62.16%，比SnO2光催化劑高41.36%，其中最佳降解效率的鉍摻雜氧化錫光催化劑中Bi(NO3)3·5H2O的添加量優選為5mmol。以上實施例描述了本專利技術的基本原理、主要特征及優點，本行業的技術人員應該了解，本專利技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本專利技術的原理，在不脫離本專利技術原理的范圍下，本專利技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入本專利技術保護的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：將0.5?6mmol?Bi(NO3)3·5H2O溶于15mL稀硝酸溶液中得到透明澄清溶液A，再將3mmol?Na2SnO3·4H2O溶于5mL去離子水中得到溶液B，然后在攪拌條件下將溶液B加入溶液A中，補加去離子水使混合體系的總體積為30mL，繼續攪拌30min后將混合體系轉入50mL聚四氟乙烯反應釜中，再置于180℃恒溫烘箱中反應24h，反應完成后自然冷卻至室溫，離心分離，依次用去離子水和乙醇洗滌，然后置于60℃恒溫烘箱中干燥12h得到鉍摻雜氧化錫光催化劑。

【技術特征摘要】
1.一種能夠高效降解染料及抗生素廢水的鉍摻雜氧化錫光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：將0.5-6mmolBi(NO3)3·5H2O溶于15mL稀硝酸溶液中得到透明澄清溶液A，再將3mmolNa2SnO3·4H2O溶于5mL去離子水中得到溶液B，然后在攪拌條件下將溶液B加入溶液A中，補加去離子水使混合體系的總體積為30mL，繼續攪拌30min后將混合體系轉入50mL聚四氟乙烯反應釜中，再置于180℃恒溫烘箱中反應24h，反應完成后自然...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫劍輝，褚亮亮，董淑英，禹崇菲，吳子勝，
申請(專利權)人：河南師范大學，
類型：發明
國別省市：河南,41