[发明专利]具有光电催化功能的纳米碳基金属氧化物复合材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种具有光电催化功能的纳米碳基金属氧化物复合材料及制备方法，该材料是以微孔碳材料包括碳纳米管和石墨烯作为基体，将有机浆料复合金属氧化物颗粒制得纳米金属氧化物薄膜涂覆于基体上，置于马弗炉中进行烘烤，以除去有机浆料，使金属氧化物颗粒附着在碳纳米管石墨烯表面；得到多孔结构比表面积增强的纳米碳基金属氧化物复合催化材料；或者利用低温磁控溅射，室温～200℃，金属靶材为阴极，在氧/氩气氛下溅射镀膜，将金属氧化物覆盖在微孔碳材料表面；其中微孔碳材料包括碳纳米管或石墨烯制备的海绵体，炭黑或者活性炭结构，而纳米金属氧化物颗粒包括TiO₂/SnO/ZnO/Fe₂O₃/CuO/MnO₂。本发明的材料使得光催化去除VOCs；等离子体催化去除VOCs效率得到了显著的提高。

主权项

1.一种具有光电催化功能的纳米碳基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：步骤1：制备有机浆料将质量比为1∶15~30的乙基纤维素与松油醇混合，在80~100℃的水浴条件下充分搅拌，使之混合均匀，形成粘稠、透明的胶体，即为有机浆料；步骤2：将金属氧化物颗粒和纳米碳粉末分散到有机浆料中取质量比为0.1∶1∶40~80的纳米碳粉末、金属氧化物颗粒与所述有机浆料混合，借助球磨机分散1~2小时至金属氧化物颗粒与有机浆料混合均匀且充分分散肉眼所见无团聚，形成纳米碳金属氧化物颗粒有机浆料；其中，所述纳米碳为碳纳米管、石墨烯、炭黑或活性炭；所述金属氧化物为TiO₂、SnO、ZnO、Fe₂O₃、CuO或MnO₂；步骤3：制备纳米碳基金属氧化物复合材料将上述纳米碳基金属氧化物颗粒有机浆料通过印刷、浸涂或辊涂方法涂覆于宏观基材表面上，然后将其置于温度设定200~400℃的马弗炉中进行0.5~2个小时的烘烤，以除去有机浆料，使纳米碳和金属氧化物颗粒附着在宏观基材表面，得到纳米碳基金属氧化物复合材料即为所述的具有光电催化功能的纳米碳基金属氧化物复合材料；其中，所述宏观基材为板状或者圆柱状碳纤维基体或苫布。