CN110801837A - 银/氧化锌/碳中空复合光催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种银/氧化锌/碳中空复合光催化剂及其制备方法和应用。首先制备含锌无机盐、均苯三甲酸和氢氧化钠的均相溶液，通过液相共沉淀法得到棒状金属有机框架；然后进行高温煅烧处理，得到负载有氧化锌的中空碳骨架；最后在其表面吸附硝酸银后进行光辐照还原，制备得到银/氧化锌/碳中空复合光催化剂。本发明制备得到的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂在紫外光或可见光照射条件下，将其应用于甲基蓝、4‑硝基苯酚和阿莫西林的降解以及大肠杆菌的灭活，光催化降解效率均能达到97.5％以上，解决了现有技术中光催化剂催化效率不高的问题。
Description
技术领域
本发明属于光催化技术领域，尤其涉及一种银/氧化锌/碳中空复合光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
作为光催化降解技术的关键，光催化剂的选择的重要性不言而喻。其中，氧化锌(ZnO)是一种新型宽禁带直接带隙II-VI族半导体材料，禁带宽度在3.2～3.41eV左右，透过率高，并具有力学性能高、无毒、化学性能稳定等特性。ZnO的能带结构与TiO2相似，在紫外光照射下，ZnO薄膜可以产生电子-空穴对，在薄膜表面形成强的氧化-还原体系，对空气或水溶液中的有机物污染源进行氧化降解。因此，ZnO可以作为一种很有前途的光催化材料。
但是，由于半导体光催化剂在光催化过程中，光生电子与空穴的高复合率严重影响其光催化效率，因此，ZnO作为光催化剂的催化效果仍不够理想。除此之外，光催化反应主要发生在催化剂与有机污染物的表面，ZnO光催化能力的大小与自身的形貌结构有很大的关系。现已有许多方法可以制备出各种形貌的ZnO，如纳米棒、纳米花、纳米线等，但这些形貌的ZnO往往比表面积较小，影响ZnO晶体的光催化效能，并且制备出的大部分ZnO不能提供多的活性反应位点。因此，如何实现增大ZnO的比表面积，增加光催化反应中的活性反应位点，并且抑制ZnO的光生电子和空穴复合率，是提高ZnO光催化活性的要求之一。
多孔碳材料具备高孔隙率、高比表面积和良好的吸附性能，若能将光催化剂锚定在多孔碳材料上，不仅能有效提高有机污染物与催化剂的接触面积，从而提高光催化效率；还能有效提高催化剂的可回收性，避免二次污染。同时，可通过碳中空半导体氧化物扩展其光谱响应范围，这将能够获得具备紫外-可见光响应的高效易回收的光催化剂。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种银/氧化锌/碳中空复合光催化剂及其制备方法和应用，通过液相共沉淀法及高温煅烧处理，得到负载氧化锌的中空碳骨架，然后在其表面吸附硝酸银后进行光辐照还原，制备得到银/氧化锌/碳中空复合光催化剂，具有高比面积和高效协同光催化的优点，解决了现有技术中氧化锌光催化剂催化效率不高的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种银/氧化锌/碳中空复合光催化剂，包括中空碳骨架以及负载于所述中空碳骨架上的氧化锌纳米晶和银纳米颗粒；所述中空碳骨架由棒状主体以及分布于所述棒状主体表面的毛刺状纳米棒组成；所述棒状主体的直径为2～6μm，所述毛刺状纳米棒的直径为100～200nm。
进一步的，所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂在紫外光或可见光照射条件下，光催化降解效率≥97.5％。
一种以上所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将预设摩尔比的均苯三甲酸、氢氧化钠和含锌无机盐溶于去离子水和无水乙醇的混合溶剂中，超声反应预设时间后，依次进行离心、洗涤和干燥处理，得到棒状金属有机框架；
S2.将步骤S1所述棒状金属有机框架按预设升温速率升温至预设温度，进行高温煅烧处理，冷却后得到负载有氧化锌的中空碳骨架；
S3.制备预设质量浓度的硝酸银溶液，按预设质量比将步骤S2所述负载氧化锌的中空碳骨架加入所述硝酸银溶液中，分散均匀后进行光辐照处理，然后依次进行离心、洗涤和干燥处理，得到所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂。
进一步的，在步骤S1中，所述均苯三甲酸、氢氧化钠和含锌无机盐的预设摩尔比为1：(2～3.5)：(1.6～3)，所述超声反应预设时间为10～60min，所述去离子水和无水乙醇的体积比为(5～10)：3。
进一步的，在步骤S1中，所述含锌无机盐为硝酸锌或氯化锌。
进一步的，在步骤S2中，所述预设升温速率为5～10℃/min，所述预设温度为450～600℃/min，所述高温煅烧处理的时间为1～3h。
进一步的，在步骤S3中，所述硝酸银和所述负载氧化锌的中空碳骨架的预设质量比为1：(50～100)。
进一步的，在步骤S3中，所述光辐照处理的强度为94～300mW/cm2，时间为0.5～2h。
一种以上所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂，或以上所述的制备方法制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的应用，所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂在紫外光或可见光照射条件下，用于甲基蓝、4-硝基苯酚和阿莫西林的降解以及大肠杆菌的灭活。
进一步的，将所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂负载于PVA-co-PE纳米纤维膜表面后，用于甲基蓝、4-硝基苯酚和阿莫西林的降解以及大肠杆菌的灭活。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂及其制备方法和应用具有如下有益效果：
(1)本发明提供的光催化剂，为一种负载有氧化锌纳米晶和银纳米颗粒的中空碳骨架结构，所述中空碳骨架是由棒状主体以及分布于所述棒状主体表面的毛刺状纳米棒组成；所述棒状主体的直径为3～6μm，所述毛刺状纳米棒的直径为100～200nm，大量的一维纳米棒结构，有利于光生电子-空穴的分离和传输；纳米棒中的ZnO纳米晶也有利于光的吸收；银纳米颗粒充当电子吸收体，以抑制电子和空穴的复合，从而使得银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的催化效率显著提高。
(2)本发明的碳中空骨架不仅为光催化剂提供了高的比表面积来吸附反应物，而且还阻止了光致电子-空穴对的复合，从而提高光催化效率。
(3)本发明制备的光催化剂通过棒状主体表面的毛刺状纳米棒结构对光的散射和反射，促进光的吸收，通过氧化锌、银纳米粒子和中空碳骨架的协同作用，进一步提高光催化效率。
(4)本发明提供的光催化剂在紫外光或可见光作用下，可用于甲基蓝、4-硝基苯酚和阿莫西林的降解以及大肠杆菌的灭活，且光催化降解效率≥97.5％。
(5)本发明的制备方法简单，特别是在第一步制备棒状金属有机框架过程中，最短仅用0.5h，就可制备得到结构完整的棒状金属有机框架，相比现有技术，显著节约了反应时间。
附图说明
图1为本发明提供的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备原理示意图；
图2中(a)为实施例1中步骤S1制备的棒状金属有机框架Zn-BTC MOFs的扫描电镜图，(b)为步骤S2制备的负载氧化锌的中空碳骨架的扫描电镜图；(c)为步骤S3制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的扫描电镜图；
图3为氧化锌棒状粉末以及实施例1中，步骤S2制备的负载氧化锌的中空碳骨架和步骤S3制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的紫外-可见光漫反射光谱图；
图4中(a)为应用例2的光催化降解动力学曲线(5mg/L MB)；(b)为应用例3的光催化降解动力学曲线(50mg/L MB)；(c)为应用例1在不同时间间隔下的紫外可见吸收光谱图(20mg/L MB)；(d)为应用例1中复合光催化剂对MB的光催化降解效率随循环次数的变化曲线；
图5中(a)为应用例4在不同时间间隔下的紫外可见吸收光谱图(1g/L4-NP)；(b)为应用例5在不同时间间隔下的紫外可见吸收光谱图(0.09g/L AMX)；
图6中(a)为应用例4的光催化降解动力学曲线(1g/L 4-NP)；(b)为应用例5的光催化降解动力学曲线(0.09g/L AMX)；
图7为应用例1和应用例6～8的光催化降解动力学曲线(20mg/L MB)；
图8中(a)为应用例9的光催化灭活前后，活细菌的数量变化；(b)为应用例9与Ag-TiO2和BV-NT的催化活性对比图。
具体实施方式
以下将对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
请参阅图1所示，本发明的制备原理为：为了获得高效的光催化剂，采用有机桥联连接基均苯三甲酸(BTC)作为模板，经过如图1所示的快速反应后，首先得到了具有含锌棒状结构的Zn-BTC MOFs，包括微棒(1-3μm)和纳米棒(100-200nm)。其中，锌离子与BTC配体中的氧原子配位，从而形成ZnO4和ZnO6多面体链，这有利于一维结构的形成，因此有利于Zn-BTC MOFs前驱体的各向异性成核；Zn-BTC MOFs经高温煅烧处理后，得到负载氧化锌的中空碳骨架，所述中空碳骨架是由棒状主体以及分布于所述棒状主体表面的毛刺状纳米棒组成；最后吸附银离子后，通过光辐照还原，制备得到负载氧化锌和银纳米颗粒的中空碳骨架复合光催化剂。通过高比表面积提高光催化剂对反应物的吸附速率和吸附效率，通过棒状主体表面的毛刺状纳米棒结构对光的散射和反射，促进光的吸收，通过氧化锌、银纳米粒子和中空碳骨架的协同作用，进一步提高光催化效率。
实施例1
一种银/氧化锌/碳中空复合光催化剂，通过以下步骤制备：
S1.首先，将0.105g(0.5mmol)BTC和0.06g(1.5mmol)NaOH溶解25ml去离子水和15ml乙醇组成的溶剂中；然后将0.83mmol ZnCl2加入上述混合溶液中，在超声辅助下反应0.5h后，获得了棒状金属有机框架Zn-BTC MOFs的白色粉末；最后，离心后，将粉末用乙醇和去离子水洗涤三遍，干燥至恒重，得到棒状金属有机框架Zn-BTC MOFs的白色粉末。
S2.将棒状金属有机框架Zn-BTC MOFs的白色粉末在氩气气氛中以5℃/min的升温速率升温，在550℃下煅烧2h；取出冷却至室温后，得到负载有氧化锌的中空碳骨架黑色粉末(ZnO-C-550)。
S3.将0.0138g AgNO3添加到50mL的去离子水中，并搅拌成稳定的溶液；然后将1g负载氧化锌的中空碳骨架黑色粉末浸入上述溶液中，并借助超声波充分分散；接着，将悬浮液盛放在透明的小烧杯中，将其暴露于光强度为100mW/cm2的疝灯(300W)下辐照1h，通过光诱导原位还原法将银离子还原为银纳米颗粒；最后，离心后用去离子水清洗3次后，收集得到银/氧化锌/碳中空复合光催化剂(Ag-ZnO-C-550)。
请参阅图2所示，可以看出，步骤S1制备的棒状金属有机框架Zn-BTC MOFs(图2a)为棒状结构，且含有较多孔隙；高温煅烧后，得到负载氧化锌的中空碳骨架，碳骨架表面分布有大量毛刺状纳米棒；吸附银纳米颗粒后，仍保留其中空碳骨架结构，且碳骨架的棒状主体部分直径在4μm左右，毛刺状纳米棒直径在100～200nm之间，经检测比表面积为205.28m2/g，此种结构有助于光催化剂对反应物的吸附速率和吸附效率的提高，通过棒状主体表面的毛刺状纳米棒结构对光的散射和反射，促进光的吸收，通过氧化锌、银纳米粒子和中空碳骨架的协同作用，进一步提高光催化效率。
请参阅图3所示，可以看出，氧化锌棒状粉末仅在波长小于400nm处具有较大的光吸收能力，说明单纯的氧化锌棒状粉末仅具有紫外光催化能力。步骤S2制备的负载有氧化锌的中空碳骨架在波长小于400nm以及400～800nm之间，均具有高于氧化锌棒状粉末的光吸收能力，说明碳掺杂后，光催化剂的光吸收能力增强。步骤S3制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂在波长小于400nm以及400～800nm之间的光吸收能力进一步提高，说明其在紫外光或可见光作用下，均具有光催化降解能力。
以上所述氧化锌棒状粉末的制备方法如下：将7.6mmol Zn(CH3COO)2·2H2O和2.43g氢氧化钠溶于40mL去离子水中，并在室温下剧烈搅拌30分钟。然后将混合物加入500ml的反应釜中，并在真空干燥箱中于140℃加热12h。接下来，将白色粉末用去离子水洗涤三遍，并以10000r/min的速度离心5分钟，得到白色氧化锌棒状粉末。
实施例2～8
实施例2～8提供的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂与实施例1相比，不同之处在于，在步骤S2中，制备条件如表1所示，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。
表1实施例2～8在步骤S2中的制备条件及比表面积
| 实施例 | 煅烧温度/℃ | 升温速率℃/min | 煅烧时间/h | 比表面积m<sup>2</sup>/g |
| 2 | 450 | 5 | 2 | 28.07 |
| 3 | 500 | 5 | 2 | 160.59 |
| 4 | 600 | 5 | 2 | 256.58 |
| 5 | 550 | 8 | 2 | 210.48 |
| 6 | 550 | 10 | 2 | 217.45 |
| 7 | 550 | 5 | 1 | 204.03 |
| 8 | 550 | 5 | 3 | 221.34 |
从表1可以看出，随着煅烧温度升高，制备得到的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的比表面积逐渐增大，说明适当提高棒状金属有机框架的煅烧温度，有助于提高中空碳骨架的比表面积，进而提高中空复合光催化剂的催化性能。但煅烧温度过高，会导致碳骨架易坍塌，破坏中空碳骨架结构，进而降低其催化性能。因此，本发明优选煅烧温度为550℃。在本发明限定范围内，升温速率和煅烧时间对比表面积影响不大。
实施例9～14
实施例9～14提供的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂与实施例1相比，不同之处在于，在步骤S1中，制备条件如表2所示，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。表中，所述摩尔比为均苯三甲酸、氢氧化钠和含锌无机盐的预设摩尔比，所述体积比为去离子水和无水乙醇的体积比。
表2实施例9～14在步骤S1中的制备条件及比表面积
| 实施例 | 摩尔比 | 体积比 | 反应时间/min | 比表面积m<sup>2</sup>/g |
| 9 | 1:2.5:1.6 | 5:3 | 30 | 210.53 |
| 10 | 1:3.5:3 | 5:3 | 30 | 240.37 |
| 11 | 1:3:1.6 | 8:3 | 30 | 196.71 |
| 12 | 1:3:1.6 | 10:3 | 30 | 186.35 |
| 13 | 1:3:1.6 | 5:3 | 10 | 190.51 |
| 14 | 1:3:1.6 | 5:3 | 60 | 205.48 |
从表2可以看出，在本发明限定的均苯三甲酸、氢氧化钠和含锌无机盐的摩尔比内，制备得到的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂均具有较高的比表面积。随着去离子水和无水乙醇的体积比的减小，银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的比表面积略有减小，说明适当提高溶剂中无水乙醇的含量，有助于改善棒状金属有机框架Zn-BTC MOFs的结构，从而提高高温煅烧后的比表面积。反应时间过低时，棒状金属有机框架Zn-BTC MOFs的结构尚未完全形成，因此银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的比表面积有所降低。
实施例15～20
实施例15～20提供的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂与实施例1相比，不同之处在于，在步骤S3中，硝酸银和负载氧化锌的中空碳骨架的质量比及其他制备条件如表3所示，其他与实施例1基本相同，在此不再赘述。
表3实施例15～20在步骤S3中的制备条件及比表面积
| 实施例 | 质量比 | 光强度mW/cm<sup>2</sup> | 辐照时间/h | 比表面积m<sup>2</sup>/g |
| 15 | 1:100 | 100 | 1 | 219.75 |
| 16 | 1:50 | 100 | 1 | 204.51 |
| 17 | 1:72 | 94 | 1 | 213.45 |
| 18 | 1:72 | 300 | 1 | 214.17 |
| 19 | 1:72 | 100 | 0.5 | 209.48 |
| 20 | 1:72 | 100 | 2 | 214.35 |
从表3可以看出，随着硝酸银和负载氧化锌的中空碳骨架的质量比的减小，复合光催化剂比表面积呈现小幅增大的趋势，而辐照光强和辐照时间对复合光催化剂的比表面积影响不大。但硝酸银含量过低，不利于银/氧化锌/碳中空复合光催化剂协同催化作用的提高，因此，本发明硝酸银和负载氧化锌的中空碳骨架的质量比优选为1:72。
应用例1
将实施例1制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂(5mg)浸入15ml亚甲基蓝(MB)溶液(20mg/L)中，然后在黑暗中保持1小时，以达到吸附平衡，然后进行照明。通过检测照射后，MB的浓度随照射时间的变化来评价催化剂的光降解能力。当烧杯暴露于可见光(超流明灯，300W，11A)时进行催化测试，所施加的光在320至780nm的波长之间提供具有光谱辐射功率分布的类太阳辐射。在光降解过程中，定期(5分钟)取出2ml MB溶液，通过分光光度计测定MB的浓度，其中记录了664nm处的峰的时间依赖性吸收强度。
应用例2和3
应用例2和3采用与应用例1相同的方法，不同之处在于，MB溶液的浓度分别为5mg/L和50mg/L，同样检测了实施例1制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂对MB溶液的光降解能力。
请参阅图4所示，可以看出，实施例1制备的Ag-ZnO-C-550对不同浓度的MB的光催化降解速率明显高于ZnO和ZnO-C-550，且Ag-ZnO-C-550具有优异的光催化循环使用性能，对MB的光催化降解效率在连续测试5次后，仍可达到约98％。说明本发明在制备棒状金属有机框架过程中，仅反应0.5h，最终就可成功制备得到高比表面积、高光催化效率的复合光催化剂。
应用例4和5
应用例4和5采用与应用例1相同的方法，检测了实施例1制备的光催化剂对4-硝基苯酚(4-NP)和阿莫西林(AMX)溶液的光降解能力。其中，4-NP和AMX的浓度分别为1g/L和0.09g/L。特别地，催化剂和污染物溶液的剂量分别为1mg和3mL。污染物溶液的采样时间间隔对于4-NP延长至30分钟，对于AMX延长至10分钟。
请参阅图5和图6所示，可以看出，实施例1制备的Ag-ZnO-C-550对4-NP和AMX均具有较好的光催化降解能力，且明显优于ZnO和ZnO-C-550的光催化降解能力。
应用例6～8
应用例6～8采用与应用例1相同的方法，分别检测了实施例2～4制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂对浓度为20mg/L的MB的光降解能力。
请参阅图7所示，可以看出，随着高温煅烧处理温度的升高，银/氧化锌/碳中空复合光催化剂对MB的光降解能力先增大后减小，当温度为550℃时，具有最优的光催化降解能力，说明温度过高和过低都不利于银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的光催化性能的提高。
应用例9
应用例9使用PVA-co-PE纳米纤维膜(NFM)来收集和固定实施例1制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂。将PVA-co-PE纳米纤维膜(NFM)浸渍在银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的悬浮液中，然后抽滤和干燥，得到负载有银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的PVA-co-PE纳米纤维(Ag-ZnO-C-NFM)。
将NFM或Ag-ZnO-C-NFM浸入50ml大肠杆菌溶液(106cfu/mL)中，然后在由太阳模拟器(300W)提供的太阳辐射下曝光，光强度设置为100mW/cm2约30分钟。通过评估大肠杆菌的灭活性来评价复合膜的消毒性能。为了区分光对抗菌活性的影响，除光源外，在相同的条件下，在黑暗环境中也进行了灭活试验。灭活后，将1μL大肠杆菌溶液转移到琼脂平板中，孵育24小时，通过平板计数法确定琼脂平板上的活细胞数。
请参阅图8所示，从图8(a)可以看出，在没有照明的情况下，NFM具有一定程度的抗菌性，可见细胞数从4300cfu降至3340cfu(接触时间20分钟)，这是由于羟基在膜表面形成的能垒所致。相比之下，Ag-ZnO-C-NFM在没有照明的情况下，表现出更好的灭活性能，细胞数从4080cfu降至1200cfu。暴露在可见光下20分钟后，空白样的细胞数从4300cfu降至4080cfu，与黑暗条件下相比，细胞数略有下降，这可以归因于太阳光的内部抗菌特性。添加了NFM的试样细胞数从3340cfu降至3120cfu，而添加了Ag-ZnO-C-NFM的试样细胞数基本降至0，说明其具有极好的光催化灭活能力。尽管如此，仍然有4080cfu和3120cfu活性细胞分别留给原始细菌溶液和与NFM接触的细胞。从图8(b)可以看出，本发明制备的Ag-ZnO-C-NFM具有最佳的光催化活性，其活性为0.568×105cfu/mol/min，比Ag-TiO2高3.4倍，比BV-NT(钒酸铋纳米管)高8.5倍，表明本产品在太阳能光催化消毒中的优越性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种银/氧化锌/碳中空复合光催化剂，其特征在于，包括中空碳骨架以及负载于所述中空碳骨架上的氧化锌纳米晶和银纳米颗粒；所述中空碳骨架由棒状主体以及分布于所述棒状主体表面的毛刺状纳米棒组成；所述棒状主体的直径为2～6μm，所述毛刺状纳米棒的直径为100～200nm。
2.根据权利要求1所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂，其特征在于，所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂在紫外光或可见光照射条件下，光催化降解效率≥97.5％。
3.一种权利要求1或2所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将预设摩尔比的均苯三甲酸、氢氧化钠和含锌无机盐溶于去离子水和无水乙醇的混合溶剂中，超声反应预设时间后，依次进行离心、洗涤和干燥处理，得到棒状金属有机框架；
S2.将步骤S1所述棒状金属有机框架按预设升温速率升温至预设温度，进行高温煅烧处理，冷却后得到负载有氧化锌的中空碳骨架；
S3.制备预设质量浓度的硝酸银溶液，按预设质量比将步骤S2所述负载氧化锌的中空碳骨架加入所述硝酸银溶液中，分散均匀后进行光辐照处理，然后依次进行离心、洗涤和干燥处理，得到所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂。
4.根据权利要求3所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述均苯三甲酸、氢氧化钠和含锌无机盐的预设摩尔比为1：(2～3.5)：(1.6～3)，所述超声反应预设时间为10～60min，所述去离子水和无水乙醇的体积比为(5～10)：3。
5.根据权利要求3所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述含锌无机盐为硝酸锌或氯化锌。
6.根据权利要求3所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述预设升温速率为5～10℃/min，所述预设温度为450～600℃/min，所述高温煅烧处理的时间为1～3h。
7.根据权利要求3所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述硝酸银和所述负载氧化锌的中空碳骨架的预设质量比为1：(50～100)。
8.根据权利要求3所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述光辐照处理的强度为94～300mW/cm2，时间为0.5～2h。
9.一种权利要求1或2所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂，或权利要求3至8中任一项权利要求所述的制备方法制备的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的应用，其特征在于，所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂在紫外光或可见光照射条件下，用于甲基蓝、4-硝基苯酚和阿莫西林的降解以及大肠杆菌的灭活。
10.根据权利要求9所述的银/氧化锌/碳中空复合光催化剂的应用，其特征在于，将所述银/氧化锌/碳中空复合光催化剂负载于PVA-co-PE纳米纤维膜表面后，用于甲基蓝、4-硝基苯酚和阿莫西林的降解以及大肠杆菌的灭活。
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