[發明專利]一種凈化空氣的光催化劑

無效

• 申請號: 00129180.7
• 申請日: 2000-10-04
• 公開（公告）號: CN1290573A
• 公開（公告）日: 2001-04-11
• 發明（設計）人: 丁彥;呂功煊;李慶霖;于翠琴;潘霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/58
• 分類號: B01J23/58;B01J23/656;B01J23/648;B01J23/89
• 代理公司: 中國科學院蘭州專利事務所
• 代理人: 方曉佳

本發明涉及一種用于凈化空氣的光催化劑，本發明通過光催化反應，在封閉或半封閉的空間中，將空氣中常見的有害氣體轉化為無害氣體，并有效殺滅細菌和病毒。

現代居住環境中，由于各種高分子裝飾材料的緩慢降解，油漆、涂料、建材、殺蟲劑、化裝品等釋放的醛類有害氣體，以及肉、蛋制品及蔬菜等有機質腐敗分解產生的氨、硫化氫、甲硫醇等對人們健康構成的所謂的“無形殺手”，由此而誘發的各種病變。因此室內環境的凈化與處理已受到環境工作者的高度重視。

現有的空氣凈化技術采用過濾、吸附和電沉積的物理方法，此類技術不能從根本上解除污染物對人類健康的最終危害，被捕集的污染物在后處理過程中仍將對大氣造成二次污染。

將光催化作用應用于空氣凈化處理是八十年代才發展起來的一種最新空氣凈化技術。1985年，日本京都大學kagitani等與豐田三共株式會社合作進行了這一技術研究(日本公開特許公報，昭60216827)，對H₂S的光解率僅為75％。1990年Kawashima等人(US4954465)用蜂窩狀的活性碳床基擔載TiO₂粉末作為催化劑，使((CH₃)₂S光解率達93．8％。但對生活環境中普遍存在的其它有害氣體的消除未作報道。中國科學院蘭州化學物理研究所公開了一種用于凈化空氣的光催化劑(ZL?91111644．3)，它可以有效光解消除空氣中的氨、硫化氫、甲硫醇等有害氣體，但對甲醛在內的醛類化合物消除不明顯。

本發明的目的在于克服現有技術的不足而提供一種凈化空氣的光催化劑及其制備方法。

本發明的光催化劑，載體采用TiO₂，活性組分為金屬態的鉑以及兩種金屬M₁、M₂氧化物，M₁選自Mg、Li、Na的一種，M₂選自V、Ni、Mn的一種。催化劑中還含有3-20％重量的Fe₂O₃。

光催化劑中鉑的量分別為載體重量的0．001-0．5％，M₁的氧化物的含量為載體重量的0．5～1．5％，M₂為載體重量的0．1～1．5％。

載體可以采用粉末TiO₂，也可采用納米TiO₂。

金屬M₁的氧化物，宜選用MgO、Li₂O、Na₂O；金屬M₂的氧化物，宜選用V₂O₅、NiO、MnO₂。

本發明的光催化劑的制備方法，其特征在于依次包括如下步驟：

1．稱取H₂PtCl₆·6H₂O溶于蒸餾水中，再加入二氧化鈦；

2．充分攪拌下，用紫外燈光照還原2-4小時；

3．過濾，并用去離子水水洗除去殘余氯離子，在100-130℃下真空干燥13-20小時，即制備出Pt／TiO₂光催化劑；

4．用制備的Pt／TiO₂光催化劑浸漬含有M₁、M₂的可溶性鹽的水溶液，攪拌0．5-2小時，70-80℃溫度下攪拌蒸干，在300-400℃處理3-5小時。

5．加入Fe₂O₃，混合均勻，得催化劑成品。

催化劑制備中的水洗過程，要求殘液中檢測不到Cl^-為止。

催化劑的制備方法，其特征在于M₁、M₂的可溶性鹽選用硝酸鹽、草酸鹽、氯化物。

本發明的催化劑中加入Fe₂O₃，其目的在于分離和轉移空穴-電子對，減少空穴和電子的復合，提高了光催化劑的反應性能。

利用本發明的光催化劑進行光催化反應消除空氣中微量有害氣體的原理可以解釋如下：