[發明專利]一種可見光響應的光觸媒復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011065283.X
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112246246A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 喻金星;徐曉翔;汪永彬;李紅元;查楊;劉記林
• 申請（專利權）人: 常州烯奇新材料有限公司
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;B01J31/38;B01J35/00;B01D53/86;B01D53/72;A01N65/00;A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 常州哲專知識產權代理事務所(普通合伙) 32447
• 代理人: 錢鎖方

本發明屬于光催化材料技術領域，具體涉及一種可見光響應的光觸媒復合材料及其制備方法，包含以下重量份的組分：3?25份的銳鈦礦型納米二氧化鈦、1?20份的銅摻雜的納米氧化鋅、2?10份的納米銀、0.5?6份的石墨烯、1?5份的天然植物萃取液、0.2?4.5份的甲醛捕捉劑、0.3?5份的添加劑、1.5?6.5份的分散劑、300?650的去離子水，本發明的光觸媒復合材料在可見光區具有較高的光催化活性，使用范圍廣。

技術領域

本發明屬于光催化材料技術領域，具體涉及一種可見光響應的光觸媒復合材料及其制備方法。

背景技術

由于生活水平的提高，人們對室內空氣污染問題的關注越來越高，如何消除室內揮發性有機化合物已經引起了公眾的極大關注。在各種揮發性有機化合物中，經常能夠在室內檢測到可能對人體健康造成不良影響的甲醛。室內甲醛的主要來源是建筑材料和裝飾材料，如人造合成木板，樹脂裝飾物，油漆和家具等。甲醛可以從上述材料中緩慢釋放，導致房屋內的甲醛濃度高于室外。長時間暴露于高濃度甲醛環境中可能會引起喉嚨發炎，頭暈等現象，甚至會增加患白血病的發生率，因此，很有必要控制室內空氣污染。

常見的室內空氣凈化技術有吸附，生物降解，植物凈化，催化氧化和光催化等，其中，光催化技術因其可以將甲醛完全分解為二氧化碳和水，且不會帶來二次污染等優點，被認為是十分有效的室內空氣凈化技術。二氧化鈦作為一種重要的半導體材料，因其出色的化學穩定性和低成本而被認為是用于去除甲醛最有前景的光催化材料之一。

Microporous and Mesoporous Materials，2018年第255期第61-68頁，公開了鄭水林課題組通過水解-沉積法合成了一種TiO₂/沸石復合材料，該復合材料中銳鈦礦型TiO₂納米顆粒均勻負載在酸浸沸石的表面，通過降解氣態甲醛考察了該復合材料的光催化活性，結果表明，TiO₂/酸浸沸石復合材料具有比TiO₂/天然沸石復合材料更強的光催化降解甲醛活性，該復合材料較高的甲醛降解率可歸因于酸浸沸石具有更高的表面積和更多的表面羥基。

Applied Surface Science，2017年第412期第105-112頁，公開了鄭水林課題組制備了一種TiO₂/硅藻土復合材料，銳鈦礦型TiO₂納米顆粒以Ti-O-Si鍵固定在硅藻土表面，研究了TiO₂/硅藻土復合材料在紫外線照射下對氣態甲醛的光降解性能，結果顯示TiO₂/硅藻土復合材料表現出比純TiO₂更好的光降解甲醛活性，這是由于該復合材料具有較強的甲醛吸附能力。

然而，上述二氧化鈦復合材料僅在紫外光區域表現出出色的降解甲醛活性，在可見光范圍內的實際應用卻受到限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述缺陷，提供一種可見光響應的光觸媒復合材料，該光觸媒復合材料在可見光區具有較高的光催化活性，使用范圍廣。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種可見光響應的光觸媒復合材料，包含以下重量份的組分：3-25份的銳鈦礦型納米二氧化鈦、1-20份的銅摻雜的納米氧化鋅、2-10份的納米銀、0.5-6份的石墨烯、1-5份的天然植物萃取液、0.2-4.5份的甲醛捕捉劑、0.3-5份的添加劑、1.5-6.5份的分散劑、300-650的去離子水。

優選的，所述的分散劑是聚丙烯酸鈉、氫化蓖麻油和脂肪酸甘油酯中的一種或幾種。

優選的，所述的銳鈦礦型納米二氧化鈦粒徑為4-10nm。

優選的，所述的銅摻雜的納米氧化鋅中的銅的摻雜量為0.5％-5％。

優選的，所述的納米銀的粒徑為1-6nm。