[发明专利]一种电气石与光催化半导体复合水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电气石与光催化半导体复合水凝胶，其特征在于，由电气石粉、纳米二氧化钛粉和聚乙烯醇水溶液组成，其中,所述电气石粉和纳米二氧化钛粉的用量占电气石粉、纳米二氧化钛粉和聚乙烯醇水溶液三者总重量的百分比不超过20％,所述电气石粉和纳米二氧化钛粉所用重量比为2:1。

2.根据权利要求1所述的电气石与光催化半导体复合水凝胶，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇与去离子水的质量比为10:90，所述聚乙烯醇的聚合度为1600±50。

3.根据权利要求1所述的电气石与光催化半导体复合水凝胶，其特征在于，所述纳米二氧化钛粉为金红石型纳米二氧化钛。

4.根据权利要求1所述的电气石与光催化半导体复合水凝胶，其特征在于，所述电气石粉的粒径大于2000目。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电气石与光催化半导体复合水凝胶，其特征在于，所述电气石粉和纳米二氧化钛粉的用量占电气石粉、纳米二氧化钛粉和聚乙烯醇水溶液三者总重量的5％-10％。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的电气石与光催化半导体复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：

1)取电气石粉与纳米二氧化钛粉，混合后200-300℃高温预处理1h；

2)取聚乙烯醇，加入去离子水制备聚乙烯醇水溶液，玻璃棒搅拌均匀，再放在高速分散机下搅拌，搅拌同时加入1)处理后的电气石粉和纳米二氧化钛粉，持续搅拌30min，得混合液；

3)将2)所得混合液放入100MPa、60℃的高温高压釜中熔融1h，形成凝胶液；

4)将3)所得凝胶液放入圆球形磨具中或平铺在基材上，自然放置直至去除气泡，并冷却至室温，得溶胶；

5)将4)所得溶胶放入冰箱中，-20℃冷冻6h，再0℃放置2h，最后移至室温放置6h，如此反复两个循环，完成冷冻-解冻过程，得成型的凝胶；

6)用去离子水清洗5)所得成型的凝胶，烘干，即得电气石与光催化半导体复合水凝胶。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在2)中，所述高速分散机的搅拌速度为300-500r/min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在3)熔融过程中，所述高温高压釜内设置搅拌器来确保溶液的均匀性。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在6)中，所述烘干采用的设备为温度不大于60℃的烘干箱，烘干至样品质量不再变化时停止烘干。

10.一种如权利要求1-5任一项所述的电气石与光催化半导体复合水凝胶在吸附甲醛和/或烟雾中的应用。