【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于環境新材料及其應用，尤其涉及一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極及其制備方法和應用。
技術介紹
1、隨著各種抗生素藥物的廣泛使用，抗生素及其代謝產物大量進入到環境系統中，對生態環境和人類健康形成了潛在威脅。抗生素是不可生物降解的有機物，傳統的廢水處理方法對抗生素廢水的處理效果不佳，因此迫切需要開發能夠有效處理抗生素廢水的新技術。高級氧化法是處理抗生素廢水最有效的方法之一，光催化和光電催化(pec)作為一種新的高級氧化方法，在抗生素降解方面具有良好的效果，引起了研究者的廣泛關注。光電催化技術具有以下優點：(1)光電極上的催化劑是固定的，不需要分離，并且易于重復使用，解決了納米顆粒光催化劑的分離和回收難題；(2)施加在光電極上的偏置電壓可以驅動光生電子向外電路轉移，從而有效提高光生電子-空穴的分離效率，因此光電催化降解廢水中的抗生素效率更高。高催化活性光電極的研究與開發是光催化技術的關鍵環節。
2、與普通wo3薄膜相比，wo3納米棒陣列具有三維結構，是構建復合光電極的理想基礎。wo3具有窄帶隙，是一種可見光響應的n型光催化劑，在光催化去除水中有機污染物方面得到了廣泛的研究。但單wo3仍存在光電子-空穴復合速度快的問題，因此光催化活性不高。構建異質結光電極結合其他光催化劑是提高wo3光催化活性的最有效方法之一。但是現有復合光電極仍存在表面積小，活性位點少以及光電催化性能較差的問題。
3、因此，現亟需提供一種具有比表面積大、活性位點多、光吸收利用能力強、并能高效降解抗生素的bioi/wo3納米棒
技術實現思路
1、針對上述技術問題，本專利技術提出了一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極及其制備方法和應用。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、本專利技術技術方案之一：
4、一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極的制備方法，包括以下步驟：
5、將鉍源和碘源溶解于有機溶劑中，形成混合溶液；
6、將表面覆有wo3納米棒陣列薄膜的fto玻璃浸沒于所述混合溶液中，加熱，冷卻得到所述bioi/wo3納米棒陣列復合光電極。
7、優選的，所述鉍源為bi(no3)3·5h2o；所述碘源為ki。
8、有益效果：本專利技術中鉍源限定為bi(no3)3·5h2o，是因為其具有較好的溶解性，在限定的溶劑中可以與碘源更好的發生反應。
9、更進一步，所述鉍源和所述碘源的摩爾比為1∶1。
10、優選的，所述有機溶劑為乙二醇甲醚，乙二醇或乙醇和乙二醇混合液(體積比1∶1)。
11、優選的，所述加熱過程中的條件為：在150-170℃下反應10-14h。
12、優選的，所述表面覆有wo3納米棒陣列薄膜的fto玻璃的制備過程為：
13、采用水熱法在摻雜氟的二氧化錫(fto)導電玻璃表面制備wo3納米棒陣列薄膜，并在500℃下退火3h。
14、本專利技術技術方案之二：
15、一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極，由上述制備方法制備得到。
16、優選的，所述bioi/wo3納米棒陣列復合光電極為不規則三維多孔結構。
17、本專利技術技術方案之三：
18、所述bioi/wo3納米棒陣列復合光電極在光電催化凈化抗生素廢水領域中的應用。
19、優選的，所述抗生素為cip(環丙沙星)。
20、本專利技術技術方案之四：
21、一種光電催化降解cip的方法，在外加光照和施加偏壓的條件下，利用所述bioi/wo3納米棒陣列復合光電極的兩電極或三電極體系降解cip。
22、優選的，所述三電極體系為：
23、以0.1m的na2so4為電解質溶液，以bioi/wo3納米棒陣列光電極為工作電極，ag/agcl(3.0m?kcl)為參比電極，鉑片電極為對電極。
24、優選的，所述光照條件為：以500w氙燈為燈源，并濾除波長小于400nm的光；和/或
25、所述偏壓大小為1.2-1.6v。
26、進一步，所述偏壓大小為1.2v。
27、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：
28、(1)本專利技術制備得到的bioi/wo3納米棒陣列復合光電極中，bioi超薄納米片均勻附著在wo3復合納米棒陣列表面，形成三維結構，活性位點暴露充分，比表面積大，有效提高了催化性能。
29、(2)本專利技術制備得到的bioi/wo3納米棒陣列復合光電極在光照和電場下，偏壓起到有效分離光生載流子作用，能夠從根本上提高催化降解的性能，高效降解有機污染物。
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1.一種BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述鉍源為Bi(NO3)3·5H2O；所述碘源為KI。
3.根據權利要求2所述的一種BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述鉍源和所述碘源的摩爾比為1∶1。
4.根據權利要求1所述的一種BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為乙二醇甲醚、乙二醇、或乙醇和乙二醇的混合液。
5.根據權利要求1所述的一種BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述加熱過程中的條件為：在150-170℃下反應10-14h。
6.一種BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極，其特征在于，由權利要求1-5任一項所述的制備方法制備得到。
7.根據權利要求6所述的一種BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極，其特征在于，所述BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極為不規則三維多孔結構。
8.如權
9.一種光電催化降解CIP的方法，其特征在于，在外加光照和施加偏壓的條件下，利用包括所述BiOI/WO3納米棒陣列復合光電極的兩電極或三電極體系降解CIP。
10.根據權利要求9所述的一種光電催化降解CIP的方法，其特征在于，所述光照條件為：以500W氙燈為燈源，并濾除波長小于400nm的光；和/或
...【技術特征摘要】
1.一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述鉍源為bi(no3)3·5h2o；所述碘源為ki。
3.根據權利要求2所述的一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述鉍源和所述碘源的摩爾比為1∶1。
4.根據權利要求1所述的一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為乙二醇甲醚、乙二醇、或乙醇和乙二醇的混合液。
5.根據權利要求1所述的一種bioi/wo3納米棒陣列復合光電極的制備方法，其特征在于，所述加熱過程中的條件為：在150-170℃下反應10-14h。
【專利技術屬性】
技術研發人員：令玉林，周建紅，萬景怡，黎蔓穎，方銳，李友鳳，
申請(專利權)人：遵義師范學院，
類型：發明
國別省市：
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