[发明专利]一种可见光应答式纳米重组光触媒材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种可见光应答式纳米重组光触媒材料及制备方法。方法步骤如下：S1:在疏水性有机溶剂中加入酒精，搅拌,同时加入含水二氧化钛粒子和醇盐金属；S2:对有机溶剂中的重组生成物、未反应的二氧化钛粒子和未反应的醇盐金属及有机溶剂进行离心分离；S3:重组后的微粒子经有机溶剂洗净离心分离后，将光触媒微粒子放入表面张力较小的溶剂中使其分散，干燥；S4:再次进行高温真空干燥；S5:将干燥后的光触媒微粒子放入普通干燥箱内，加照紫外线光，使粒子表面的有机物分解后烧制处理；S6:最后得到以无活性化物质表面覆盖的，多孔质的纳米重组二氧化钛微粒子。本发明的纳米重组微粒子可应用于纺织纤维、塑料制品。

技术领域

本发明涉及材料领域，更具体的说是涉及一种可见光应答式纳米重组光触媒材料及制备方法。

背景技术

目前，环境污染对人类的危害已成为日益严重的社会问题，如由工业排放、汽车尾气等原因导致的雾霾(PM2.5)，由室内装修导致的挥发性有机化合物(如甲醛、VOC)超标、纺织品加工后的致癌物质超标、医院内的交叉感染、传染病的爆发(如变异型流感、埃博拉病毒)等。

随着人们环保意识的提高，人们迫切需要一种安全的生活空间，也迫切的需要一种不使用化学药品的、安全的环境净化产品。TiO₂光触媒在光的照射下，产生还原能力很强的电子和氧化能力极强的正电荷，可使有机物分子被分解，利用光催化技术，可分解溶解于水中的有机溶剂、农药、界面活性物质等环境污染物质和有效分解空气中的有害物质和各种恶臭源，同时可起到抗菌、抗病毒的作用。光催化技术利用光可反复循环使用，是一种备受瞩目的环境净化技术。

传统的光触媒必须在390nm波长以下的紫外线激发下才可产生光催化活性，为此其使用领域受到极大的限制。如室内紫外线光照强度较少，因此在室内环境污染治理方面几乎没有太大的效果。

此外因光触媒分解有机物的特点，使其在纺织纤维、塑料等制品上的使用受到极大限制，如光触媒分解有害物质的同时又分解了底材，导致底材被分解后光触媒脱落。

因此，提供一种可见光应答式纳米重组光触媒材料是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可见光应答式纳米重组光触媒材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可见光应答式纳米重组光触媒材料的制备方法，具体步骤如下：

S1:在疏水性有机溶剂中加入酒精，使用超声波搅拌机进行激烈搅拌,同时，加入含水二氧化钛粒子和醇盐金属，使二氧化钛表面产生水分解反应；随着水分的消耗，金属氧化物附着于二氧化钛粒子表面；

所述酒精和疏水性有机溶剂的对比添加量一般为5～10mol％；

S2:对有机溶剂中的重组生成物、未反应的二氧化钛粒子和未反应的醇盐金属及有机溶剂进行离心分离；

S3:重组后的微粒子经有机溶剂洗净离心分离后，将光触媒微粒子放入表面张力较小的溶剂中使其分散，放入真空干燥器中干燥4～8h；

S4:在45～65℃低温状态下，溶剂渐渐挥发后，再此进行高温真空干燥，干燥时间为4～8h，干燥温度为100～200℃；

S5:将干燥后的光触媒微粒子放入350～400℃的普通干燥箱内，加照365nm以上波长的紫外线光，使粒子表面的有机物分解后，再进行烧制处理；

S6:最后得到以无活性化物质表面覆盖的，多孔质的纳米重组二氧化钛微粒子。

通过采用上述技术方案，本发明的有益效果如下：