【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理，具体涉及一种cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、
2、抗生素废水以其高有机物浓度和水质水量的大幅波动著称，被视为最难处理的工业废水之一。当前，常用的处理方法涵盖生物法、电化学法、电离辐照(cn201711329143.7)、吸附法(cn201911182741.5)等。值得注意的是，单纯的物理处理往往只能作为预处理手段(cn201710259259.1)，旨在提升废水的可生化性，而难以直接使水质达标。此外，光催化降解法因其相对较低的成本而受到关注。例如，刘智峰等人采用磷酸银/硫化铋/氧化铋双z型光催化剂在处理抗生素方面取得了良好效果(cn201811392023.6)，但处理周期较长。生物法虽成本较低，但处理周期长，限制了其实际应用；吸附或过滤法则仅能将抗生素暂时收集，却无法实现降解；电化学法在处理低浓度抗生素废水时效果不佳，且能耗高昂。光催化法则利用太阳光激发半导体催化剂，产生光生载流子，进而与水或水中的溶解氧反应生成羟基自由基和超氧自由基等活性物质，这些活性物质能有效降解抗生素分子。相对而言，光催化法是一种高效、低能耗且降解较彻底的抗生素废水处理方法。
3、基于以上背景，本专利技术通过构建双异质结构，成功开发出一种成本低廉、光生载流子复合率低、光催化性能优越、稳定性强且降解范围广的光催化剂，有望在工业抗生素废水处理领域获得广泛应用。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足
2、本专利技术的第二目的在于提供一种上述cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂，该双异质结光催化剂的光生载流子复合率低、光催化性能高、稳定性好，对左氧氟沙星、诺氟沙星和盐酸土霉素等均具有良好的降解效果。
3、本专利技术的第三目的在于提供一种上述cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的应用。
4、为了实现上述第一目的，本专利技术采用的技术方案是：
5、一种cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的制备方法，包括以下步骤：将bi2wo6/g-c3n4催化剂和镉盐加入溶剂中进行超声分散、搅拌，然后加入含硫源的醇溶液进行水浴反应；离心收集产物，洗涤、干燥后即得。
6、本专利技术通过采用溶剂热反应以及温和条件下化学原位生长技术，合成出一种cdsqds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂，该方法操作简便、反应条件温和，且所得催化剂在光催化领域具有广阔的应用前景。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述bi2wo6/g-c3n4催化剂与镉盐的用量比为1g:(3-14)mmol。
8、通过精确控制bi2wo6/g-c3n4与镉盐的用量比，可以优化cds qds在bi2wo6/g-c3n4表面的分布和负载量，从而形成更加均匀、致密的双异质结结构，有利于光生载流子的有效分离和传输，提高光催化效率。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述镉盐和硫源的加入量为cd原子和s原子的摩尔比为1:(1.1-1.2)。
10、通过严格调控cd原子和s原子的摩尔比，可以精确控制cds qds的生成量和尺寸分布，有助于形成均匀、单分散的cds qds，从而提高其在bi2wo6/g-c3n4表面的覆盖率和负载效率，进而优化双异质结的结构，确保cds与bi2wo6/g-c3n4之间形成紧密的界面接触。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂中cds qds与bi2wo6/g-c3n4的质量比为(0.5-2):1。
12、通过上述技术方案中bi2wo6/g-c3n4、镉盐和硫源的用量控制，本专利技术制备的cdsqds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂中cds qds与bi2wo6/g-c3n4的质量比为(0.5-2):1，更优选为0.5:1、0.625:1、0.75:1、0.875:1、1:1和2:1。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述镉盐为(ch3coo)2cd·2h2o、cdcl2、cd(no3)2中的任意一种；所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲、硫化钠中的任意一种。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述超声分散的时间为10-15min；所述搅拌的温度为60-90℃，时间为8-15min。
15、超声分散的时间控制在10-15min内，可以确保镉盐和bi2wo6/g-c3n4在溶剂中分散均匀，有助于后续cds qds在bi2wo6/g-c3n4表面的均匀负载，避免团聚现象的发生，从而提高双异质结光催化剂的性能。控制搅拌的温度和时间可以确保cd2+与bi2wo6/g-c3n4充分接触，为后续的硫化反应做准备。而且，适当的超声分散和搅拌条件可以加速反应进程，缩短制备周期。
16、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述加热反应的温度为60-90℃，时间为1-2h。
17、通过控制温度和反应时间，不仅能够促进硫化反应的完全进行和cds量子点的优化生长，还能增强cds量子点与bi2wo6/g-c3n4之间的界面结合力，进而形成更加紧密和均匀的双异质结结构，提高光催化剂的降解效率和活性。
18、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述g-c3n4/bi2wo6催化剂中g-c3n4与bi2wo6的质量比为(0.05-2):1；所述g-c3n4/bi2wo6催化剂的制备过程包括：将钨酸盐和g-c3n4加入十六烷基三甲基溴化铵溶液中，超声分散后再加入铋盐进行水热反应，离心、洗涤、干燥后即得。
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述钨酸盐为钨酸钠、钨酸钾或钨酸铵；所述铋盐为硝酸铋、硝酸氧铋、氯化铋、氯化氧铋、乙酸铋、甲酸铋中的任意一种；所述水热反应的温度为100-160℃，时间为12-36h。
20、为了实现上述第二目的，本专利技术采用的技术方案是：
21、一种cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂，利用本专利技术第一目的所述的制备方法制备得到。
22、为了实现上述第三目的，本专利技术采用的技术方案是：
23、一种cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的应用，用于光催化降解水中抗生素类污染物。
24、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述抗生素类污染物可以是四环素、左氧氟沙星、诺氟沙星或盐酸土霉素。
25、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述抗生素类污染物在水中的浓度为10-80mg/l，cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂在抗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述Bi2WO6/g-C3N4催化剂与镉盐的用量比为1g:(3-14)mmol。
3.根据权利要求1所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述镉盐和硫源的加入量为Cd原子和S原子的摩尔比为1:(1.1-1.2)。
4.根据权利要求1所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂中CdS QDs与Bi2WO6/g-C3N4的质量比为(0.5-2):1。
5.根据权利要求1所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述镉盐为(CH3COO)2Cd·2H2O、CdCl2、Cd(NO3)2中的任意一种；所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲、硫化钠
6.根据权利要求1所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述超声分散的时间为10-15min；所述搅拌的温度为60-90℃，时间为8-15min。
7.根据权利要求1所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述水浴反应的温度为60-90℃，时间为1-2h。
8.根据权利要求1所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述Bi2WO6/g-C3N4催化剂中g-C3N4与Bi2WO6的质量比为(0.05-2):1；所述Bi2WO6/g-C3N4催化剂的制备过程包括：将钨酸盐和g-C3N4加入十六烷基三甲基溴化铵溶液中，超声分散后再加入铋盐进行水热反应，离心、洗涤、干燥后即得。
9.一种CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂，其特征在于，利用权利要求1-8任一所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的CdS QDs/Bi2WO6/g-C3N4双异质结光催化剂的应用，其特征在于，用于光催化降解水中抗生素类污染物。
...【技术特征摘要】
1.一种cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述bi2wo6/g-c3n4催化剂与镉盐的用量比为1g:(3-14)mmol。
3.根据权利要求1所述的cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述镉盐和硫源的加入量为cd原子和s原子的摩尔比为1:(1.1-1.2)。
4.根据权利要求1所述的cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂中cds qds与bi2wo6/g-c3n4的质量比为(0.5-2):1。
5.根据权利要求1所述的cds qds/bi2wo6/g-c3n4双异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，所述镉盐为(ch3coo)2cd·2h2o、cdcl2、cd(no3)2中的任意一种；所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲、硫化钠中的任意一种。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，岳贵宽，李林飞，杜莹，郭泉辉，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：
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