[发明专利]光电耦合促进气相污染物分解净化方法

摘要

本发明提供了一种光电耦合促进气相污染物分解净化的方法，属于气相污染物净化处理与节能资源化技术领域。用Pt/TiO₂‑ZnO和硅溶胶固定涂覆的方法在不锈钢网上形成导电催化复合膜电极，将其和阳极连接，经与电解质溶液和外电阻构成电路回路，因此施加光电作用于催化电极上，构成气相污染物的节能高效催化净化系统。分别实现了在光催化电催化和光电催化作用下的气相污染物的降解净化。催化膜电极及组件辅助作用下，系统净化去除空气中的甲醛。外电阻的变化直接影响光催化与电催化的净化效果。在光催化或者电催化条件下，系统仍然可以净化降解甲醛气体并产电。

主权项

1.一种光电耦合促进气相污染物分解净化方法，其特征在于，步骤如下：（1）制备纳米xPt/TiO₂‑ZnO系列复合物：向ZnSO₄溶液添加甲醇，调节pH=9，再添加钛酸正四丁酯，搅拌得到白色溶胶；然后，在70℃温度条件下，搅拌形成白色粉末，干燥碾磨，温度500℃温度条件下煅烧2h，冷却，碾磨成粉，即为TiO₂‑ZnO；其中，ZnSO₄溶液中的水与加入的甲醇的体积比为 1:4 ，得到的TiO₂‑ZnO 中Zn/Ti的质量比为1/10；将TiO₂‑ZnO溶于水中，再加入H₂PtCl₆，搅拌，并调节pH=8，在70℃温度条件下，加入HCHO，继续搅拌2h，得到混合物经离心，烘干，研磨，获得纳米xPt/TiO₂‑ZnO；其中，H₂PtCl₆与HCHO的体积比为1：3， Pt与Ti的质量比x为0.2~1.0；（2）光电催化膜组件制备：向步骤(1)制备得到的纳米xPt/TiO₂‑ZnO系列复合物中添加0.2g硅溶胶，超声均匀，将其涂抹于不锈钢网片上，每平方厘米面积上纳米xPt/TiO₂‑ZnO系列复合物的负载量为3.7mg，放入烘箱干燥，将膜固定在组装的膜组件上；（3）光电耦合催化净化系统构建：光电耦合系统通过质子交换膜分为两室，一室中放有0.5mol/L K₂SO₄溶液作为电解质，铜丝插入电解质中；另一室中接触气相污染物并放置光电催化膜组件和自然光灯，两极经铜导线和外电阻连接，形成电路，自然光灯垂直照射膜电极，模拟太阳光。