本发明涉及光催化，尤其涉及一种复合光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、复合光催化剂因其具有优异的光催化活性、良好的稳定性和多功能性，而被广泛应用于灭菌、污水治理和土壤修复等领域。复合光催化剂的催化活性常常受到界面载流子分离方式和分离效率的影响。常见的载流子分离方式有三种：typeⅰ、typeⅱ和s型载流子分离方式。在以上三种载流子分离方式中，s型载流子分离方式由于能够使催化体系拥有优异的光生载流子分离能力和强的氧化还原能力而备受关注。具有s型载流子分离方式的复合体系常常由还原型半导体和氧化型半导体构成。在光照条件下，氧化型半导体导带上的光生电子会和还原型半导体价带上的空穴复合，从而将有用的光生电子和空穴分别保留在还原型半导体和氧化型半导体的导带和价带上，不仅实现载流子高效分离，而且使得载流子具有强的氧化还原能力。
2、cubi2o4是一种具有尖晶石结构的p型还原型半导体材料，具有光吸收能力强、较窄带隙、能带位置适宜和物理化学性质稳定等优点，在污染物降解等方面有广泛的应用。但是，单组分cubi2o4具有载流子传输缓慢，载流子表面复合严重等瓶颈问题，极大地限制了该材料的应用。cuco2o4材料是具有尖晶石结构的双金属氧化物，通常具有较高的导电性和催化活性；由于其带隙位置较低，是一种较为理想的氧化型半导体。将还原型cubi2o4与氧化型cuco2o4耦合，有望构建具有s型载流子分离方式的异质催化剂，提高光催化剂的催化活性。例如现有技术提供了一种由还原型cubi2o4和氧化型cuwo4耦合得到的cubi2o4/cuwo4复合光催化剂，采用该复合光催化剂对盐酸四环素进行降解，虽然其降解率可高达90％左右，但是需要120min才能达到对盐酸四环素的最高降解率；该复合光催化剂的催化降解效率仍然不能满足实际应用的需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种复合光催化剂及其制备方法和应用。本发明提供的复合光催化剂具有优异的光催化活性和高催化效率。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种复合光催化剂，包括cubi2o4和原位生长在所述cubi2o4上的cuco2o4和biof。
4、优选的，所述cubi2o4为纳米棒；所述纳米棒的长度为200nm～3μm，直径为30～70nm。
5、本发明还提供了上述技术方案所述复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
6、(1)将cubi2o4与铜源、钴源、尿素、氟化铵和溶剂混合，得到混合溶液；
7、(2)将所述步骤(1)得到的混合溶液进行溶剂热反应，得到前驱体；
8、(3)将所述步骤(2)得到的前驱体进行煅烧，得到复合光催化剂。
9、优选的，所述步骤(1)中的cubi2o4、铜源、钴源和尿素的物质的量之比为1:(1～3):(4～6):(1～3)。
10、优选的，所述步骤(1)中的cubi2o4的物质的量与溶剂的体积的比为(1～5)mmol：40ml。
11、优选的，所述步骤(1)中的混合溶液中氟化铵的浓度为5.0～30mmol/l。
12、优选的，所述步骤(2)中溶剂热反应的温度为100～180℃，溶解热反应的时间为2～24h。
13、优选的，所述步骤(3)中煅烧的温度为300～500℃，煅烧的升温速率为1～10℃/min，煅烧的时间为0.5～8h。
14、本发明还提供了上述技术方案所述复合光催化剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的复合光催化剂在催化降解污水中有机污染物的应用。
15、优选的，所述复合光催化剂的用量为1～5g/l。
16、本发明提供了一种复合光催化剂，包括cubi2o4和原位生长在所述cubi2o4上的cuco2o4和biof。本发明通过在cubi2o4表面引入cuco2o4和biof，三种组分之间形成双重界面结构，进而构建多重载离子分流通道，为光生载流子提供更多的传输路径，使光生载流子能够更快速、有效的迁移到催化剂的反应活性位点，提高复合光催化剂的催化活性和催化效率；同时这些分离通道还可以增加复合光催化剂的比表面积，暴露更多的活性位点；多种载流子分离通道还可以避免光生载流子产生后的复合，进一步提高复合光催化剂的催化性能；而且原位生长的cuco2o4和biof与cubi2o4具有更紧密的界面，使界面之间具有更强的相互作用，促进载流子的高效分离，使复合光催化剂具有优异的光催化活性和高催化效率。实施例的数据表明，本发明提供的复合光催化剂对盐酸四环素的催化降解在15min时即可达到90.3％的降解率。
1.一种复合光催化剂，包括cubi2o4和原位生长在所述cubi2o4上的cuco2o4和biof。
2.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，所述cubi2o4为纳米棒；所述纳米棒的长度为200nm～3μm，直径为30～70nm。
3.权利要求1～2任一项所述复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的cubi2o4、铜源、钴源和尿素的物质的量之比为1:(1～3):(4～6):(1～3)。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的cubi2o4的物质的量与溶剂的体积的比为(1～5)mmol：40ml。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合溶液中氟化铵的浓度为5～30mmol/l。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中溶剂热反应的温度为100～180℃，溶解热反应的时间为2～24h。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中煅烧的温度为300～500℃，煅烧的升温速率为1～10℃/min，煅烧的时间为0.5～8h。
9.权利要求1～2任意一项所述复合光催化剂或按照权利要求3～8任意一项所述制备方法制备得到的复合光催化剂在催化降解污水中有机污染物的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述复合光催化剂的用量为1～5g/l。
