[发明专利]一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法

权利要求书

1.一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将废弃铝塑包装材料加入固相力化学反应器中进行研磨，通入氧气原位氧化铝片，循环研磨10~15次即得废弃铝塑包装粉体；

2）将步骤1)所得废弃铝塑包装粉体加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，制得线材母粒；

3）将步骤2)中得到线材母粒加入到单螺杆挤出机中进行加工，挤出的丝线经水冷冷却，通过牵引机牵引并控制线径，制得光催化基底3D打印线材；

4）将步骤3)中得到的光催化基底3D打印线材通过打印机打印成不同形状器件制得光催化基底器件；

5）将光催化剂通过粉末喷射器加热后喷射到步骤4)所得光催化基底器件上，冷却后清洗除去表面不牢固的光催化剂，于烘箱中60~80℃烘干，得到光催化剂原位固定的3D打印光催化器件。

2.根据权利要求1所述的一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，所述废弃铝塑包装材料选自废弃聚乙烯基/铝、废弃聚丙烯基/铝或废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯基/铝中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，所述固相力化学反应器磨盘盘面温度控制在50~70℃，压力控制在25~30 kN；所述双螺杆挤出机，控制温度在220~260℃，螺杆转速在50~200rpm；所述单螺杆挤出机，温度控制在220~260℃，转速为20~100 rpm。

4.根据权利要求1所述的一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，所述光催化基底3D打印线材线径为1.75±0.05 mm或3.00±0.05 mm；所述3D打印的打印温度为：220~260℃；所述3D打印的打印模型可按实际应用进行设计。

5.根据权利要求1所述的一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，所述光催化剂选自TiO₂、ZnO、ZnS、WO₃、CdS、g-C₃N₄、Bi₂O₃、BiOF、BiOCl、BiOBr、BiOI、SnO₂、ZrO₂或以上述材料为基础的光催化材料。

6.根据权利要求1所述的一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，所述3D打印光催化器件具有悬浮性，其整体密度能通过3D打印结构设计进行调整，使得光催化器件密度与液体密度相近，达到悬浮的效果。

7.根据权利要求1所述的一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，所述的粉末喷射器的温度控制范围在100~280℃，光催化剂的负载量为10-40%。

8.根据权利要求1~7任一所述的一种废铝塑基3D打印光催化器件的制备方法，其特征在于，所述3D打印光催化器件能应用于光催化降解污染物及光解水制氢制氧。