利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法，采用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂对抗生素废水进行处理，其中氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂包括氮化碳、三氧化钨和硫化锌，氮化碳上修饰有三氧化钨形成氮化碳/三氧化钨复合材料，其上负载有硫化锌，且氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂中硫化锌的质量百分含量为1％～8％。本发明专利技术方法，采用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂对抗生素废水进行振荡吸附和光催化降解处理，即可实现对废水中抗生素的有效去除，具有去除率高、操作方便、成本低廉、无二次污染等优点，有着很高的实用价值和很好的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法


[0001]本专利技术属于废水治理领域，涉及一种处理抗生素废水的方法，具体涉及一种利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法。

技术介绍

[0002]抗生素是用于治疗微生物感染性疾病的药物，它们已广泛应用于人类和动物疾病的治疗以及水产养殖和牲畜饲养。抗生素的广泛使用，尤其是抗生素的过度使用或滥用，引起了公众的关注，这是因为在抗生素的生产和应用过程中，会产生大量含抗生素废水并排放到环境中，造成严重污染，而且残留的抗生素具有持久性，难以通过常规生物处理方法降解。因此，在各种自然环境中经常检测到抗生素，包括河水、地下水、地表水、土壤、沉积物和饮用水。与此同时，抗生素在自然环境中的长期存在可能导致抗生素抗性基因和抗生素抗性细菌的产生，加速抗生素耐药性的传播，对人类健康和生态系统造成威胁。例如，四环素(TC)是一种典型的抗生素，近几十年来，由于滥用和过度消费，大量含有四环素的废水直接排入自然生态系统，造成严重的水污染。因此，探索一种高效的策略来实现抗生素(如TC)的有效去除，从而最大限度地减少对水生生态系统和人类健康的不利影响变得至关重要。
[0003]基于半导体催化剂的光催化技术，具有环境友好、无毒、成本低、降解效率高等优点，因而其被认为是去除废水中有机物最有前途技术之一。例如，以石墨氮化碳(g
‑
C3N4)为半导体催化剂的光催化技术，已广泛用于去除废水中的抗生素。然而，现有石墨氮化碳(g
‑
>C3N4)或基于石墨氮化碳构建的异质结催化剂仍然存在可见光吸收能力不足、光催化活性不足、抗光腐蚀能力差等缺陷，与此同时，现有石墨氮化碳复合材料中修饰材料难以实现均匀负载或分散，其结果是由此制得的石墨氮化碳复合材料仍然比表面积小、反应活性位点少、结构稳定性差、光催化活性难以提高等缺陷。因此，获得一种比表面积大、反应活性位点多、对可见光吸收能力强、光催化性能好、稳定性和抗光腐蚀能力强、对实际废水适用性强、循环利用性好的氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂以及提供一种与之匹配的反应条件容易控制、操作方法简单、环保效益好的的制备方法，对于有效去除水体中的抗生素具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种去除率高、操作方便、成本低廉、无二次污染的利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法，采用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂对抗生素废水进行处理；所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂包括氮化碳、三氧化钨和硫化锌，所述氮化碳上修饰有
三氧化钨形成氮化碳/三氧化钨复合材料，所述氮化碳/三氧化钨复合材料上负载有硫化锌；所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂中硫化锌的质量百分含量为1％～8％。
[0007]上述的方法，进一步改进的，所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂中硫化锌的质量百分含量为3％～6％。
[0008]上述的方法，进一步改进的，所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂中氮化碳的质量百分含量为79％～97％；三氧化钨的质量百分含量为3％～15％。
[0009]上述的方法，进一步改进的，所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、将氮化碳/三氧化钨复合材料和水混合，超声，得到氮化碳/三氧化钨复合材料悬浊液；
[0011]S2、将步骤S1中得到的氮化碳/三氧化钨复合材料悬浊液、锌源、硫源混合，超声，得到前驱体混合液；
[0012]S3、将步骤S2中得到的前驱体混合液进行水热反应，离心，洗涤，干燥，得到氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂。
[0013]上述的方法，进一步改进的，步骤S1中，所述氮化碳/三氧化钨复合材料由以下制备方法制得：
[0014](1)将三氧化钨、三聚氰胺、水混合，超声处理，干燥，得到三氧化钨/三聚氰胺的混合物；
[0015](2)将步骤(1)中得到的三氧化钨/三聚氰胺的混合物进行煅烧，得到氮化碳/三氧化钨复合材料。
[0016]上述的方法，进一步改进的，步骤(1)中，所述超声处理的时间为10min～40min。
[0017]上述的方法，进一步改进的，步骤(2)中，所述煅烧为：按照升温速率为1℃
·
min
‑1～15℃
·
min
‑1加热到450℃～500℃，保持1h～4h，再升温到500℃～580℃，保持1h～4h。
[0018]上述的方法，进一步改进的，步骤S1中，所述超声的时间为10min～40min。
[0019]上述的方法，进一步改进的，步骤S2中，所述氮化碳/三氧化钨复合材料悬浊液中的氮化碳/三氧化钨复合材料、锌源、硫源的质量比为0.4∶0.01～0.3∶0.01～0.3；所述锌源为乙酸锌；所述硫源为硫化钠；所述超声的时间为10min～40min。
[0020]上述的方法，进一步改进的，步骤S3中，所述水热反应的温度为50℃～180℃；所述水热反应的时间为6h～24h；所述洗涤采用的洗涤剂是无水乙醇和水；所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为60℃～100℃；所述干燥的干燥时间为3h～12h。
[0021]上述的方法，进一步改进的，采用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂对抗生素废水进行处理，包括以下步骤：将氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂与抗生素废水混合，振荡吸附，达到吸附平衡后进行光催化降解，完成对抗生素废水的处理。
[0022]上述的方法，进一步改进的，所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂的添加量为每升抗生素废水中添加氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂100mg～300mg。
[0023]上述的方法，进一步改进的，所述抗生素废水中的抗生素为四环素；所述抗生素废水中的抗生素的初始浓度为5mg/L～20mg/L；
[0024]上述的方法，进一步改进的，所述振荡吸附在黑暗条件下进行；所述振荡吸附的时间为10min～60min。
[0025]上述的方法，进一步改进的，所述光催化降解在波长＞420nm的可见光下进行；所述光催化降解的时间为10min～60min。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0027](1)本专利技术提供了一种利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法，采用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂对抗生素废水进行处理，其中氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂包括氮化碳、三氧化钨和硫化锌，氮化碳上修饰有三氧化钨形成氮化碳/三氧化钨复合材料，氮化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂处理抗生素废水的方法，其特征在于，采用氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂对抗生素废水进行处理；所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂包括氮化碳、三氧化钨和硫化锌，所述氮化碳上修饰有三氧化钨形成氮化碳/三氧化钨复合材料，所述氮化碳/三氧化钨复合材料上负载有硫化锌；所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂中硫化锌的质量百分含量为1％～8％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂中硫化锌的质量百分含量为3％～6％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂中氮化碳的质量百分含量为79％～97％；三氧化钨的质量百分含量为3％～15％。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将氮化碳/三氧化钨复合材料和水混合，超声，得到氮化碳/三氧化钨复合材料悬浊液；S2、将步骤S1中得到的氮化碳/三氧化钨复合材料悬浊液、锌源、硫源混合，超声，得到前驱体混合液；S3、将步骤S2中得到的前驱体混合液进行水热反应，离心，洗涤，干燥，得到氮化碳/三氧化钨/硫化锌双Z型复合光催化剂。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述氮化碳/三氧化钨复合材料由以下制备方法制得：(1)将三氧化钨、三聚氰胺、水混合，超声处理，干燥，得到三氧化钨/三聚氰胺的混合物；(2)将步骤(1)中得到的三氧化钨/三聚氰胺的混合物进行煅烧，得到氮化碳/三氧化钨复合材料。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超声处理的时间为10min～40min；步骤(2)中，所述煅烧为：按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志斌，孙海波，秦普丰，梁运姗，龚小敏，蒋艺，李雪滢，左明鑫，邹冬生，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：