技术特征：
1.一种碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂，其特征在于，所述碳酸氧铋负载在生物炭表面，碳酸氧铋的粒径大小为50～300nm，生物炭的尺寸为50～150μm。2.根据权利要求1所述的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂，其特征在于，所述生物炭呈多孔形状，所述碳酸氧铋呈片状，所述碳酸氧铋通过羟基结合在生物炭的表面。3.根据权利要1所述的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂的电荷转移电阻为0.5～25kω；光响应电流强度为1.3
×
10-7
～4.0
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10-6
a/cm2。4.根据权利要1所述的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂是由可溶性含铋物质、处理后的生物质原料和碳酸盐反应制备而成；所述可溶性含铋物质选自硝酸铋、硝酸铋水合物、氯化铋、氯化铋水合物、氧化铋中的至少一种；所述生物质原料为葵花籽壳、竹壳、稻壳、花生壳、玉米秸秆中的至少一种；所述生物质原料的处理包括热解炭化处理和羟基化处理；所述碳酸盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢铵中的至少一种。5.根据权利要求4所述的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂，其特征在于，所述可溶性含铋物质、处理后的生物质原料和碳酸盐的质量比为(30～40):(0.35～8):(60～65)。6.一种权利要求1-5所述碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将生物质原料在气体氛围中进行热解炭化处理后，再进行羟基化处理，制得生物炭粉末；2)将0.35～8份生物炭粉末、30～40份可溶性含铋物质溶解于1～2mol/l的硝酸溶液中，配置成溶液a；3)将60～65份碳酸盐溶于水中，配置成溶液b；4)将溶液a和b混合后进行反应，反应后经后处理得最终产物碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂。7.根据权利要求6所述的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述热解炭化处理为在400～700℃持续加热2～6h；所述气体氛围为纯惰性气体或惰性气体与氧气的混合气体；所述羟基化处理为在0.1～1mol/l酸性溶液中超声洗涤0.5～60min后水洗至中性；步骤2)和3)中所述配置条件为在室温条件下超声30～60min；步骤4)中反应的条件为在25～40℃下反应1～6h，后处理方式包括离心、洗涤、干燥，其中：洗涤所用溶液选自无水乙醇、异丙醇和蒸馏水中的至少一种，洗涤次数为3～6次，干燥的条件为在60～120℃下干燥8～12h。8.根据权利要求6所述的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的至少一种；所述混合气体中惰性气体与氧气的体积比为100：(10～25)；所述酸性溶液为硝酸、盐酸、硫酸、过氧化氢中至少一种。9.权利要求1-5任意一项所述碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂在可见光催化降解有机污染物中的应用。10.权利要求1-5任意一项所述碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂在催化降解四环素中的应用。
技术总结
本发明公开了一种具有强电荷分离特性的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂及其制备方法和应用。本发明先在有限供氧或完全缺氧条件下将生物质进行炭化，生成具有高比表面积的多孔生物炭，并对其进行表面羟基化处理，进一步采用简易化学反应法制备出具有强电荷分离特性的碳酸氧铋/生物炭复合光催化剂。本发明所制备的光催化材料在光照条件下具有优异可调的光催化降解活性，对水中有机污染物具有强降解效果，在改善环境问题方面具有潜在应用价值。在改善环境问题方面具有潜在应用价值。在改善环境问题方面具有潜在应用价值。
技术研发人员：陈永昌 郑傲峰 薛名山 罗一丹 梁丹妮 李娟 邹华 殷祚炷 洪珍 谢婵
受保护的技术使用者：南昌航空大学
技术研发日：2021.07.20
技术公布日：2023/1/23