[发明专利]光催化剂粉末及其制造方法

说明书

技术领域

本公开内容的实施方式涉及具有出色的反应效率的光催化剂(photocatalyst)粉末、以及其制造方法。

背景技术

光催化剂是指任何通过吸收光而产生催化作用的物质，例如，作为典型的光催化活性物质，包括二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、和硫化镉(CdS)。光催化剂自身未被光所改变。然而，由于光催化剂在其表面上呈现出强的氧化能力，光催化剂能够使有害物质例如有机化合物或细菌分解。

光催化剂的主要功能包括：除去大气中的环境污染物质例如氮氧化物(NOx)或硫氧化合物(SOx)的功能，使与光催化剂接触的细菌分解的抗菌和灭菌功能，使氨或甲醛分解的空气净化和除味功能，以及使作为水中污染物质的有机氯化物化合物分解的水净化功能。

光催化剂物质具备具有细粒子的粉末形状。光催化剂然后通过与另外的物质例如载体或粘结剂结合而被加工为团簇(cluster）形状。然而，当将光催化剂粒子与粘结剂结合时，发生比表面积的降低、光被粘结剂漫反射、以及孔分布的减少，从而，光催化剂的效率可因此降低。

发明内容

因此，一个方面是提供：光催化剂粉末，通过在不使用粘结剂的情况下对光催化剂粒子进行粘结，所述光催化剂粉末能够提供没有比表面积的降低、具有改善的孔和出色的光吸收率的光催化剂；以及其制造方法。

另外的方面将在以下描述中部分地阐明，并且部分地将由所述描述明晰，或者可通过本公开内容的实践而获知。

根据一个方面，制造光催化剂粉末的方法如下。通过将光催化剂物质纳米粒子经由挤出而成型为一定形状，可形成初始的光催化剂粉末。通过将所述初始的光催化剂粉末注入到预定的分裂(splitting)溶液中，可使所述初始的光催化剂粉末分裂成多个光催化剂粉末，所述初始的光催化剂粉末通过所述预定的分裂溶液而分裂成所述多个光催化剂粉末。

所述方法可进一步包括将所分裂的光催化剂粉末在预定温度和预定压力下煅烧(calcine)。所述方法可进一步包括将经煅烧的光催化剂粉末在预定温度和预定压力下烧结(sinter)。

所述预定的分裂溶液可为无定形物溶液(不定形溶液，amorphous solution)或胶体溶液(colloidal solution)。

所述预定的分裂溶液可为具有与所述光催化剂物质相同的物质的无定形物溶液。

所述光催化剂物质可为选自如下的至少一种：二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、钛酸钡(BaTiO₃)、二氧化锆(ZrO₂)、氧化钨(WO₃)、铌酸钾晶体(KNbO₃)、和钛酸锶(SrTiO₃)。

在光催化剂物质纳米粒子经由挤出的成型中，可将粘结剂物质加入到所述光催化剂物质纳米粒子中。

所述预定的分裂溶液可为具有阳离子或阴离子掺杂物质的掺杂溶液。

根据另一方面，具有成簇的(clustered)光催化剂物质纳米粒子的光催化剂粉末特征如下。所述光催化剂物质可为选自如下的至少一种：二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、钛酸钡(BaTiO₃)、二氧化锆(ZrO₂)、氧化钨(WO₃)、铌酸钾晶体(KNbO₃)、和钛酸锶(SrTiO₃)。所述光催化剂物质纳米粒子可通过其内聚力(粘聚力，cohesiveness)而成簇。

所述光催化剂粉末可包括具有在所述光催化剂粉末的内部成簇的粘结剂物质粒子的粉末。

所述光催化剂粉末可用阳离子或阴离子掺杂。

所述光催化剂粉末可具有在其表面处由与所述光催化剂物质相同的物质形成的阻隔物(barrier)。

根据另一方面，通过将光催化剂物质纳米粒子经由挤出成型而成型为一定形状，可形成初始的光催化剂粉末。可将所述初始的光催化剂粉末注入到预定的分裂溶液中。

所述预定的分裂溶液可为无定形物溶液或胶体溶液。

所述预定的分裂溶液可为具有与所述光催化剂物质相同的物质的无定形物溶液。