[發明專利]光熱協同催化劑、太陽能凈化通風冷卻復合墻體結構

在審

• 申請號: 202211326218.7
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115624969A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 車磊;余本東;李雨林;曹旭慧
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/44;B01D53/86;F24F5/00;F24F7/003;F24F7/04;F24F8/167;F24S10/40;F24S10/70
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 楊遜科

本發明公開了一種光熱協同催化劑、太陽能凈化通風冷卻復合墻體結構。本發明光熱協同催化劑由MnOx?CeO₂粉末與TiO₂粉末混合而成，可在光熱催化下對有機污染物進行有效降解，該光熱協同催化劑應用于本發明墻體結構中，與傳統的功能單一的墻體相比，本發明墻體結構將凈化、采暖、制備熱水和通風結合起來，在不同的季節運行不同的模式，一方面有利于建筑節能，另一方面實現了室內污染物的處理，此外在太陽輻射的作用下，一方面帶動水管里的水溫上升，實現采制備熱水的作用，另一方面光熱催化涂層在凈化有害氣體的同時將熱量傳遞給蓄熱墻體，實現凈化和采暖的作用。

技術領域

本發明屬于太陽能利用和建筑墻體技術領域，尤其涉及一種光熱協同催化劑、太陽能凈化通風冷卻復合墻體結構。

背景技術

近年來，改善室內環境、提高能源的利用率已成為人們關注的熱點問題，清潔能源是人類能源發展領域的熱點，而太陽能是清潔能源中應用非常廣泛的一種能源形式，雖然我國的國土面積富饒，太陽能資源豐富，但對于太陽能建筑一體化的開發和利用不足，因此開發一種新型的凈化通風太陽能建筑具有巨大的應用前景。

此外，甲醛處理方法主要有吸附法、生物焚燒法和光催化氧化法和熱催化氧化法等幾種方法。光催化氧化凈化技術是光催化劑在紫外光的驅動下進行光催化降解室內污染物的技術，熱催化氧化凈化技術則是熱催化劑在熱的驅動下熱催化降解室內污染物的技術，兩種技術都是先進的主動式空氣凈化技術。但光催化技術主要依靠紫外光來進行，熱催化技術需要一定的能量作為反應的活化能，若能將光催化氧化技術與熱催化氧化技術結合起來，制備出光熱協同催化劑，并將該催化劑與太陽能墻體結合起來，具有非常高的應用價值。

發明內容

本發明的首要目的在于提供將光熱協同催化技術與太陽能集熱通風墻體有機結合起來的一種基于光熱催化的太陽能凈化通風冷卻復合墻體結構，旨在解決現有建筑室內污染物含量高且現有集熱通風墻體功能較單一的問題。

本發明的再一目的在于提供一種光熱協同催化劑及其制備方法與應用。

本發明是這樣實現的，一種光熱協同催化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將六水硝酸錳、高錳酸鉀和的硝酸鈰銨加入到去離子水中，攪拌均勻，得到混合溶液A；

(2)用堿溶液逐滴加入所述混合溶液A中調節pH至10.5，攪拌3～4h得到棕色沉淀物，45～55℃下陳化1～3h，過濾并將所得濾餅干燥、研粉，所得粉末在480～520℃焙燒5～7h，得到黑色的MnOx-CeO₂粉末，再將質量比3～9：1的MnOx-CeO₂粉末與TiO₂粉末通過機械混合，得到光熱協同催化劑。

優選地，在步驟(1)中，所述六水硝酸錳、高錳酸鉀、硝酸鈰銨以及去離子水的質量體積比為1.72g：0.63g：5.48g：90～110mL。

優選地，在步驟(2)中，所述MnOx-CeO₂粉末與TiO₂粉末的質量比為9：1；所述堿溶液為2moL/L氫氧化鉀溶液；所述干燥為在干燥箱中110℃下干燥12h。

本發明進一步公開了由上述制備方法得到的光熱協同催化劑。

本發明進一步公開了上述光熱協同催化劑在降解有機污染物中的應用，所述有機污染物包括甲醛。