[发明专利]一种纳米复合光催化剂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合光催化剂材料，其特征在于：在具有太阳光响应的半导体纳米材料基体上修饰光生电子可以流向方且具有变价性质的纳米结构，以实现电子的捕获和存储，从而获得具有光催化光催化记忆效应的全天候纳米复合光催化剂材料。

2.根据权利要求1所述的一种纳米复合光催化剂材料，其特征在于：基体为有太阳光响应的半导体纳米材料，具体是指，具有紫外光响应的宽禁带半导体纳米材料，具有可见光响应的窄禁带半导体材料，具有太阳光局部谱和全谱响应的半导体纳米材料及掺杂半导体纳米材料。

3.根据权利要求1所述的一种纳米复合光催化剂材料，其特征在于：在基体材料光生电子流向方筑建具有变价性质的纳米结构为修饰物，包括半导体氧化物、半导体硫化物、掺杂半导体氧化物、掺杂半导体硫化物、钛酸盐、铋酸盐；能作为基体材料光生电子流向方的金属纳米材料为修饰物，包括贵金属、过渡金属和多元金属化合物。

4.根据权利要求1所述的一种纳米复合光催化剂材料，其特征在于：基体与修饰物的复合方式既可以是有序的，也可以是无序的。

5.根据权利要求1所述的一种纳米复合光催化剂材料，其特征在于：该纳米复合光催化剂材料可以直接用于太阳光下有机物的降解和微生物病原体的灭活，特别地，该光催化剂在光照关闭后仍保留一定的活性，实现了全天候的光催化。

6.根据权利要求1所述的一种纳米复合光催化剂材料，其特征在于：该纳米复合光催化剂材料具有光照记忆效应，即光催化材料一经光照后，即使光熄灭数小时后，仍显示明显的光催化效应。

7.根据权利要求1所述的一种纳米复合光催化剂材料制备方法，其特征在于：光催化记忆效应杀灭大肠杆菌的具体实验步骤如下：

首先，称取所合成的材料10 mg, 分散在尺寸为50×10 mm的培养皿中，置于波长为400～700 nm、光强约23 mW/cm²的可见光下，照射3 h以上；然后， 关闭光源后将材料分别提前放置在黑暗中0 h、8 h，然后移入10 mL浓度为10⁷ cfu/mL大肠杆菌的缓冲液到上述培养皿中，在黑暗的条件下进行杀菌实验，每隔20 min取样、稀释、涂平板，然后在37℃培养24 h，数出所获得的菌落数目。

8.根据权利要求7所述的一种纳米复合光催化剂材料的制备方法，其特征在于：光催化记忆效应具体表现在：关闭光源后，将材料提前放置在黑暗中0 h能在80 min杀灭90%以上的大肠杆菌；关闭光源后，将材料提前放置在黑暗中8 h后的杀菌效果与不提前光照，直接在黑暗下的效果相当，能在80 min杀灭40%左右的大肠杆菌。

9.根据权利要求7所述的一种纳米复合光催化剂材料的制备方法，其特征在于：所述材料在光照3 h以上后，通过修饰物中元素的变价，实现了电子的储存，在光照关闭后仍保留一定的活性，实现了全天候的光催化，解决了光催化材料在光照关闭后失去活性的难题。