[发明专利]具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料及其制备方法、以及空气净化器

说明书

本发明公开一种具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料及其制备方法、以及空气净化器，涉及催化剂技术领域，所述具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料包括Cu‑Cu₂O‑SnO₂‑Ag四元复合材料，SnO₂中的Sn可以在复合光催化剂体系中用作装饰组分，以捕获从吸光剂组分注入的光生电子，并通过与O₂反应在黑暗中释放它们，产生活性H₂O₂，从而具有照明光催化“记忆”效应，四个组分协同作用，使得所述具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料在无光环境下具有催化活性且维持10h以上，显著提高光催化材料的催化活性，并提高抗菌性能。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，特别涉及一种具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料及其制备方法、以及空气净化器。

背景技术

在过去的几十年中，基于半导体的光催化剂已广泛用于太阳能转换和环境应用。人们普遍认识到，光催化剂在适当的光照下可以原位产生各种活性氧(ROSs)，以在环境温度和压力下消毒微生物并降解有机污染物。

现有光催化剂中的大多数仅在光照下起作用，因为它们产生的ROS依赖于连续光照产生电子-空穴对。但是，许多潜在的应用程序需要在黑暗中持续长时间的连续活动，而限制了光催化剂的应用。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料及其制备方法、以及空气净化器，旨在解决光催化剂在黑暗环境下失去催化活性的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料，所述具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料包括Cu-Cu₂O-SnO₂-Ag四元复合材料。

本发明进一步提出一种如上所述的具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

S10、将Cu(NO₃)₂·3H₂O溶于丙三醇、乙醇和水的混合溶剂中，并加入尿素，在密闭加热条件下反应，得到混合液；

S20、将所述混合液固液分离得固体，将所述固体经洗涤、真空干燥得第一中间体；

S30、将所述第一中间体分散到乙醇溶液中形成分散液，向所述分散液中加入K₂SnO₃·3H₂O的水溶液，搅拌后得悬浊液；

S40、向所述悬浊液加入乙酸乙酯，充分搅拌后，在密闭加热条件下反应，得到反应液；

S50、将所述反应液固液分离得固体，将所述固体经洗涤、真空干燥，得第二中间体；

S60、将所述第二中间体加入硝酸银溶液中，并加入还原剂，反应后固液分离得到固体，将所述固体经洗涤、真空干燥，得到具有“记忆”效应的四元高效光催化纳米材料。

可选地，在步骤S10中，

所述反应温度为160～200℃；和/或，

所述丙三醇、乙醇和水的混合溶剂中，所述丙三醇、乙醇和水的体积之比为7：(6～8)：(9～11)。

可选地，在步骤S10中，

所述Cu(NO₃)₂·3H₂O的物质的量与所述尿素的物质的量之比为1:(1～3)；和/或，

所述反应时间为7～10h。