[發明專利]一種復合蓄能型光催化材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210085748.7
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102626651A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 李剛;劉海宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱師范大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J21/06;C09K11/64
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及一種光催化材料及其制備方法。

背景技術

隨著社會發展和人們生活水平的提高，環境污染越來越受到人們的關注，室內外空氣污染、水污染、土壤污染等日益影響到人們的健康。自從1972年TiO₂被證明具有光催化性能以來，半導體材料尤其是納米級半導體材料的光催化性能對環境中各種污染物的明顯去除效果已引起廣泛關注。TiO₂因其化學性質穩定、無毒和能有效去除大氣和水中的污染物而成為解決能源和環境間題的理想材料，但是其自身也有一定的不足限制了TiO₂光催化劑的應用前景。TiO₂帶隙較寬，僅能吸收利用太陽光中波長小于378nm(僅占5％)的紫外光，對太陽能利用率較低。并且光量子效率低，光生電子和空穴容易復合，影響了TiO₂光催化材料的實際應用，因此要對納米TiO₂光催化材料進行改性，拓展其可見光光響應范圍。近年來對TiO₂的改性技術主要包括：過渡金屬離子摻雜、貴金屬沉積、非金屬摻雜、表面光敏化、半導體復合等。摻雜金屬離子可以激發可見光活性，但同時導致紫外光區活性降低，非金屬摻雜改性可以彌補這一缺點，不僅把光吸收范圍拓展至可見光區，還能保持其在紫外光下進行光催化的效果，其中N摻雜TiO₂改性研究最為廣泛。

長余輝光致發光材料是一類可以將激發能吸收并儲存起來，激發停止后，再將能量以光能的形式持續緩慢釋放出來的發光材料。從1992年起，新型鋁酸鹽長余輝材料的發展十分迅速，長余輝材料發展進入了一個新的階段，特別是堿土鋁酸鹽系列，它具有發光效率高、余輝時間長、無放射性、化學穩定性優異等特點。如Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，Dy³⁺，發光持續時間可長達20小時以上，是一種儲能、節能的發光材料，也是一種“綠色”光源材料。

在中國發明專利“一種新型復合蓄能光催化材料及其制備方法，申請號：200710099101.9，申請日：2007年10月10號”已成功的制備出BiOCl與Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，Dy³⁺復合材料，該專利需要通過強酸、強堿水溶液兩步制備BiOCl，并且合成出的復合蓄能光催化材料需要研磨，這些都會導致復合材料光催化性能降低；在中國發明專利“蓄能光催化材料，申請號：200410009236.8，申請日：2005年12月28號”將光催化材料與蓄能發光材料aMO·Al₂O₃·SiO₂·B₂O₃:RE，M`(M為除稀土以外的金屬元素，M`為金屬元素)進行復合，但是該專利對于易水解的發光材料需要先進行包裹處理，再與光催化材料復合，包覆層會阻礙發光材料與光催化材料之間的耦合作用，使光催化材料的催化效果下降。

發明內容

本發明要解決現有制備的復合蓄能光催化材料的光催化性能差和催化效果差的間題，而提供一種復合蓄能型光催化材料及其制備方法。

一種復合蓄能型光催化材料，其化學式為：Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，Dy³⁺/TiO_2-xN_x，其中所述x為：0.05＜x＜0.5。