[发明专利]一种半导体纳米光催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体纳米光催化材料，包括载体和负载于载体表面的半导体纳米光催化剂层，其特征在于：所述的载体为多孔泡沫材料。

2.如权利要求1所述的光催化材料，其特征在于：所述的多孔泡沫材料的载体空隙率>96%，厚度为2-5mm，孔径为100μm-2mm。

3.如权利要求1所述的光催化材料，其特征在于：所述的多孔泡沫材料为泡沫铜、泡沫镍、泡沫铁、泡沫铝或泡沫塑料中的一种；所述半导体光催化剂层的光催化剂是选自Co₃O₄、NiO、Cu₂O、TiO₂、ZnO、CdS、Fe₂O₃、SnO₂、WO₃或Nb₂O₅中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的光催化材料，其特征在于：所述的半导体纳米光催化剂层的光催化剂的粒径为10-50nm，覆盖率为50%，负载量为20-50g/m²。

5.如权利要求1所述的光催化材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A.以多孔泡沫材料为载体；

B.载体表面处理；

C.通过负载方法将半导体纳米光催化剂固定于所述载体表面，其中半导体纳米光催化剂占载体总重量的1%-20%；

D.真空干燥，得目标产品；其中，以泡沫金属为载体光催化材料还包括在氮气保护或真空管式炉中经热处理步骤后制得目标产品。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的多孔泡沫材料选自泡沫金属或泡沫塑料中的一种；所述的半导体纳米光催化剂选自Co₃O₄、NiO、Cu₂O、TiO₂、ZnO、CdS、Fe₂O₃、SnO₂、WO₃或Nb₂O₅中的一种或两种。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的载体表面处理步骤具体为：

泡沫金属表面处理步骤：经除油，水洗，酸洗，水洗，活化，水洗后吹干；

泡沫塑料表面处理步骤：经去应力、除油、水洗、粗化、中和、还原、水洗、敏化、活化、水洗后吹干。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

所述的泡沫金属表面处理除油步骤中的去油剂是10-30%NaOH溶液，温度是50-60℃，去油时间是1-10min；所述的酸洗步骤中的酸洗剂是10-20%的硫酸溶液，温度是50-60℃，酸洗时间为1-10min；所述的活化步骤中的活化剂是1-5%的AgNO₃溶液，活化时间为5-10min；

所述泡沫塑料表面处理去应力步骤中的去应力剂由丙酮和水按丙酮：水=0.2~1：1的比例配制，去应力时间为20-40min；所述的除油步骤中的除油剂是10~30%NaOH溶液，温度是50~60℃，除油时间为1-10min；所述粗化步骤中的粗化剂由15~25g/L的CrO₃和600mL/L的浓硫酸配制，温度是70~75℃，粗化时间是5-15min；所述敏化步骤中的敏化剂由30~40mL/LHCl和15~20g/LSnCl₂ 配制，敏化时间为5-10min；所述活化步骤中的活化剂是1~5%的AgNO₃ 溶液，活化时间是5-10min。