一种TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化剂薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化薄膜及其制备方法和应用。该复合光催化薄膜依次包括光子晶体层和TiO2/Bi2S3复合材料层；其中：TiO2/Bi2S3复合材料层中，TiO2和Bi2S3的质量比为0.2～1.2:1；TiO2为锐钛矿与金红石相混晶；TiO2颗粒均匀地布设在微米花状的Bi2S3表面；光子晶体层为SiO2微球制备得到，SiO2微球粒径为200～250nm。该复合光催化剂膜光利用率高，用于降解抗生素时，降解率可高达90％以上，同时具有良好的光催化稳定性，可多次循环使用，且回收方便，对不同类型的抗生素废水均有较佳降解效果，适用性广，具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化剂薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于抗生素废水处理与光催化材料
具体涉及一种TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化剂薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来由于抗生素的大量使用，以及抗生素难以降解的特性，导致水和土壤中的抗生素残留日益严重。这些残留的抗生素会给人类的生存和健康带来极大的威胁。因此，有必要采用一种有效的方法来消除抗生素污染。
[0003]与传统方法如生物处理、物理吸附等相比，光催化处理技术不仅拥有成本低、效率高等优点，并且绿色环保。
[0004]其中，TiO2因其耐腐蚀、低成本、无毒等优点已用于有机废水的处理。但由于TiO2带隙宽、光响应范围窄，量子效率低，限制了其产业化和应用受到限制。与窄带隙半导体复合可以拓宽光吸收范围，是提高TiO2催化活性的有效途径。然而，仅通过拓宽光吸收范围来提高半导体材料的光催化性能是不够的。因此，急需寻找一种简单方法得到光催化性能优异的TiO2光催化剂以消除抗生素污染。
专利技术内容
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化剂薄膜，其特征在于，依次包括光子晶体层和TiO2/Bi2S3复合材料层；其中：TiO2/Bi2S3复合材料层中，TiO2和Bi2S3的质量比为0.2～1.2:1；TiO2为锐钛矿与金红石相混晶；TiO2颗粒均匀地布设在微米花状的Bi2S3表面；光子晶体层为SiO2微球制备得到，SiO2微球粒径为200～250nm。2.根据权利要求1所述的复合光催化剂薄膜，其特征在于，光子晶体层厚度为2～5μm；TiO2/Bi2S3复合材料层厚度为2～5μm。3.根据权利要求1所述的复合光催化剂薄膜，其特征在于，所述光催化剂薄膜，通过将钛酸四丁酯和冰醋酸加入水中混合，然后滴加HNO3后水浴回流得TiO2溶胶，将Bi2S3粉末加入到TiO2溶胶中在150～220℃下进行水热反应，再依次加入乙醇
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水混合溶剂和聚乙二醇得TiO2/Bi2S3浆料，最后涂覆在由SiO2微球制备的光子晶体膜上再煅烧制备得到。4.一种权利要求1所述的复合光催化剂薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将钛酸四丁酯和冰醋酸加入水中混合，然后滴加HNO3后水浴回流得TiO2溶胶，将Bi2S3粉末加入到TiO2溶胶中在150～220℃下进行水热反应，水热产物中依次加入乙醇
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水混合溶剂和聚乙二醇得TiO2/Bi2S...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍，刘锐珍，姜怀远，吕仁亮，古双喜，徐彩丽，尹建飞，徐正瑞，陈晓雨，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：