[发明专利]一种新型光触媒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型光触媒及其制备方法。本发明提供一种新型光触媒，由包括以下重量份的原料制成：水1000份、二氧化钛5‑50份、二氧化硅1‑30份、石英光纤1‑30份、改性剂1‑30份、分散剂1‑15份；其中所述石英光纤的粒径为40nm～100nm。本发明通过在传统光触媒材料中掺杂应用纳米级的石英光纤颗粒，改变光触媒整体透光度，继而提高光触媒光利用效率，从而提高光触媒催化降解污染物性能。本发明的新型光触媒中采用特制的分散剂，其效果优于普通分散剂可增加分散面积，加快分散速率,减少分散时间,加快分散速率；本发明光触媒具有制造成本低的优点，而且不需要改造现有设备，使用成本较低。

技术领域

本发明涉及一种光触媒，特别涉及一种新型光触媒及其制备方法。

背景技术

光触媒是一种以纳米级水为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光及可见光的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。传统的光触媒材料在紫外光及可见光的作用下，产生催化降解功能。例如太阳能板对紫外线吸收后催化光触媒物质对甲醛等有害气体进行吸收转化，进而净化空气。

然而光触媒去除室内甲醛、TVOC等化学污染物在中国的装修房间内具有一定的局限性，主要是实际工程中使用的光触媒产品需要具有充足的日光进行转化，而传统光触媒透光性差，反射率高，光能利用效率低，催化效率降低。如何增加光触媒对紫外光吸收度，提高催化效率具有重要意义。传统方法是通过对水电子空穴对的分离来改变自身的能带结构，对材料进行改性来增大其反应速率。使其能够吸收低能量光，提高太阳光的利用率。掺杂金属离子就可改变光触媒的结构，抑制电子与空穴的复合，扩展光致激发波长范围，提高反应的接触面积以此来增大反应的速率，从而显示出比单一半导体具有更好光催化活性。

但上述方法存在成本高、工艺复杂等问题，限制了其实际应用。本专利通过提高光触媒材料的透光性，增加光吸收效率，有效解决其光效率低问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型光触媒，以提高光利用效率。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

在本发明一些实施例中，所述原材料石英光纤的粒径为40nm～100nm，新型光触媒由包括以下重量份的原料制成：

优选地，所述新型光触媒，由包括以下重量份的原料制成：

优选地，所述分散剂包括十二烷基硫酸钠、三乙醇胺、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺。

本发明还提供上述新型光触媒的制备方法，包括以下步骤：

将水、二氧化钛、二氧化硅、颗粒粒径为40nm～100nm的石英光纤的(下同)、分散剂按配比进行高速搅拌、超声分散混合均匀，离心除去粒径大于300nm颗粒，即得到所述光触媒。

优选地，在本发明一些实施例中，所述光触媒的活性期为30～45天。

优选地，所述高速搅拌为10000rmp/min，搅拌的时长为1小时，超声分散的时长为1小时。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过在传统光触媒材料中掺杂应用纳米级的石英光纤颗粒，改变光触媒整体透光度，继而提高光触媒光利用效率，从而提高光触媒催化降解污染物性能。采用石英光纤粒子，其导光原理与普通光纤相似，即利用光线在不同折射率的界面不断发生全反射以实现光线向前传导，从而提高光利用效率。