本发明属于医药废水处理，尤其涉及一种超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法和应用。
背景技术：
1、
2、传统废水处理方法，如生物法与物理法，在处理抗生素时常显力不从心，易受温度、ph等条件制约，难以达成理想的净化效果。相比之下，化学法中的高级氧化技术，特别是光催化、臭氧氧化、过硫酸盐氧化等新兴手段，展现出了巨大潜力。其中，光催化技术以其经济性与高效性脱颖而出，它利用半导体光催化材料捕捉太阳光能，激发电子-空穴对，进而驱动有机污染物的氧化还原分解，实现水质净化。然而，光催化技术亦面临挑战：半导体材料内部电子-空穴对的快速复合，严重制约了光生载流子的利用效率，进而影响降解效率。
3、为克服这一瓶颈，科研人员积极探索新型光催化材料，其中钒酸铋(bivo4)以其独特的能带结构、环境友好性、成本效益及卓越的可见光吸收能力，在众多候选材料中脱颖而出，成为光催化、电催化及能源存储等领域的新宠。尽管如此，纯bivo4光催化剂仍存在光生载流子复合速率过高的问题，限制了其光催化活性的充分发挥。
4、鉴于此，开发一种简便快捷的合成策略，制备高性能的bivo4光催化材料，以显著提升其对抗生素的降解效率，成为当前研究的迫切需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法和应用，旨在解决上述背景技术中提到的问题。
2、本发明是这样实现的，一种超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤一、超薄钒酸铋纳米片前驱体材料的制备
4、将氯化铋(bi c l 3)加入到盛放有一定体积水乙二醇混合溶液的烧杯中，随后向烧杯中加入一定量的表面活性剂，采用磁力搅拌器在室温下搅拌使其溶解；
5、然后，向烧杯中加入一定量的十二水合正钒酸钠(navo4·12h2o)，搅拌获得亮黄色混合前驱体溶液；
6、步骤二、超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备
7、将步骤一获得的亮黄色混合前驱体溶液移入到高压反应釜中，随后在高压反应釜内升温至一定温度，恒温处理一段时间；
8、最后，自然冷却到室温，洗涤，干燥，得到超薄钒酸铋纳米片光催化剂。
9、进一步的技术方案，在步骤一中，水乙二醇混合溶液中，水和乙二醇的体积比为1：1～4；表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(ctab)；氯化铋(b i c l 3)和表面活性剂的摩尔比为1：0.4～4；采用磁力搅拌器在室温下搅拌40min使其溶解。
10、进一步的技术方案，在步骤一中，十二水合正钒酸钠(navo4·12h2o)与氯化铋(bic l 3)的摩尔比为1：1；搅拌30min获得亮黄色混合前驱体溶液。
11、进一步的技术方案，在步骤二中，在高压反应釜内的处理温度为100～200℃，恒温处理的时间为2～24h。
12、进一步的技术方案，在高压反应釜内的处理温度为120℃，恒温处理的时间为6h。
13、进一步的技术方案，在步骤二中，所述洗涤是指将产物用去离子水和乙醇洗涤多次。
14、进一步的技术方案，在步骤二中，所述干燥是指在温度60℃下进行真空干燥，得到超薄钒酸铋纳米片光催化剂。
15、本发明的另一目的在于，一种超薄钒酸铋纳米片光催化剂的应用，所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂采用上述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法制备得到，所述的应用为超薄钒酸铋纳米片光催化剂在高效降解水中抗生素中的应用，包括以下步骤：
16、步骤a、将一定质量的超薄钒酸铋纳米片光催化剂加入到一定浓度的抗生素中，先在暗处静置一段时间；
17、步骤b、随后放在磁力搅拌器上并运用300w氙灯做光源进行光催化实验，每隔一定时间取出固定溶液，离心分离后将获得的上层澄清液测其吸光度，计算其去除率。
18、进一步的技术方案，步骤a中，在暗处静置的时间为30min；超薄钒酸铋纳米片光催化剂的用量为0～4g/l；抗生素为土霉素、头孢他啶、盐酸阿霉素、磺胺甲基异恶唑、盐酸金霉素和盐酸四环素中的一种或多种组合，抗生素的浓度为5～100mg/l。
19、进一步的技术方案，步骤b中，在恒温条件下运用700rpm(转/分)的磁力搅拌器和300w氙灯做光源进行光催化实验，搅拌的时间为120min，光照强度为30～100mw/cm2；每隔一段时间取3.5ml溶液。
20、本发明提供的一种超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法和应用，具有以下有益效果：
21、利用水热法一步合成超薄钒酸铋纳米片光催化剂，物相较纯，方法简单，反应条件温和；随后在搅拌下，氙灯提供光源，探究材料在光照下对水中抗生素的降解作用，并探究光条件下的光催化效应，发现：不同方法合成的钒酸铋催化剂形貌明显影响其催化效果，本发明得到的超薄钒酸铋纳米片光催化剂降解抗生素性能高效，降解抗生素种类广。
1.一种超薄钒酸铋纳米片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所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤一中，水乙二醇混合溶液中，水和乙二醇的体积比为1：1～4；
3.根据权利要求2所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤一中，十二水合正钒酸钠与氯化铋的摩尔比为1：1；
4.根据权利要求1-3任一项所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤二中，在高压反应釜内的处理温度为100～200℃，恒温处理的时间为2～24h。
5.根据权利要求4所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，在高压反应釜内的处理温度为120℃，恒温处理的时间为6h。
6.根据权利要求4所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤二中，所述洗涤是指将产物用去离子水和乙醇洗涤多次。
7.根据权利要求6所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤二中，所述干燥是指在温度60℃下进行真空干燥，得到超薄钒酸铋纳米片光催化剂。
8.一种超薄钒酸铋纳米片光催化剂的应用，所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂采用如权利要求1-7任一项所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的制备方法制备得到，其特征在于，所述的应用为超薄钒酸铋纳米片光催化剂在高效降解水中抗生素中的应用，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的应用，其特征在于，步骤a中，在暗处静置的时间为30min；
10.根据权利要求9所述的超薄钒酸铋纳米片光催化剂的应用，其特征在于，步骤b中，在恒温条件下运用700rpm的磁力搅拌器和300w氙灯做光源进行光催化实验，搅拌的时间为120min，光照强度为30～100mw/cm2；
