[发明专利]一种光触媒及其制备方法

权利要求书

1.一种光触媒，其特征在于，包括如下重量份数的组分：纳米二氧化钛78-85份、纳米二氧化硅8-15份、铈与镧复合稀土材料0.5-2.5份、纳米银锌抗菌剂1-4.5份。

2.如权利要求1所述的光触媒，其特征在于，包括如下重量份数的组分：纳米二氧化钛80-83份、纳米二氧化硅10-12份、铈与镧复合稀土材料1.5-2份、纳米银锌抗菌剂2-2.5份。

3.如权利要求1所述的光触媒，其特征在于，包括如下重量份数的组分：纳米二氧化钛82.6份、纳米二氧化硅11.5份、铈与镧复合稀土材料1.8份、纳米银锌抗菌剂2.2份。

4.如权利要求1所述的光触媒，其特征在于，所述纳米二氧化钛的结晶形态为锐钛矿型二氧化钛；所述纳米二氧化钛的粒径为5-10nm。

5.如权利要求1所述的光触媒，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为20-25nm。

6.如权利要求1所述的光触媒，其特征在于，所述铈与镧复合稀土材料由铈硝酸与镧硝酸以质量比为1:(1-3)混合而成。

7.如权利要求1所述的光触媒，其特征在于，所述纳米银抗菌剂由银化合物和锌化合物制备而成，所述银化合物和锌化合物的质量比为3.5:2。

8.如权利要求7所述的光触媒，其特征在于，所述银化合物选自Ag₂O、Ag₂O₂、Ag₂CO₃、Ag₂C₂H₃O₃和Ag₂SO₄中的一种或两种以上；所述锌化合物选自ZnSO₄、Zn(C₂H₃O₂)₂、ZnO、ZnCO₃、Zn(OH)₂、ZnSO₄·6H₂O和Zn(C₂H₃O₂)₂·6H₂O中的一种或两种以上。

9.一种如权利要求1-8任一项所述光触媒的制备方法，其特征在于包括，

制备二氧化钛溶胶的步骤：将钛酸四丁酯溶液加入无水乙醇中，配制重量百分比为12-18％的钛酸四丁酯乙醇溶液，按照体积比为1:3.5的比例配制去离子水与乙醇混合液，将相同体积的去离子水与乙醇混合液滴入钛酸四丁酯乙醇溶液中，一边滴入一边搅拌，溶液温度保持在28-30℃，待去离子水与乙醇混合液完全滴入钛酸四丁酯乙醇溶液后，继续搅拌2-3小时，得到均匀透明的二氧化钛溶胶；

制备二氧化硅溶胶的步骤：将正硅酸乙酯加入无水乙醇中，配制重量百分比为10-15％的正硅酸乙酯乙醇溶液，按照体积比为1:2的比例配制去离子水与乙醇混合液，将相同体积的去离子水与乙醇混合液滴入正硅酸乙酯乙醇溶液中，一边滴入一边搅拌，溶液温度保持在28-30℃，待去离子水与乙醇混合液完全滴入正硅酸乙酯乙醇溶液后，继续搅拌6-7小时，得到均匀透明的二氧化硅溶胶；

二氧化钛溶胶与二氧化硅溶胶混合的步骤：

将二氧化钛溶胶与二氧化硅溶胶进行混合，溶胶温度保持28-30℃，搅拌1.5小时，得到均匀透明的混合溶胶液；

制备铈与镧复合稀土材料的步骤：按比例称取所述铈硝酸与镧硝酸，将硝酸铈和镧硝酸的混合物用硝酸溶解并用氨水调整pH值至6-8后过滤得到稀土金属硝酸盐溶液；

制备纳米银锌抗菌剂的步骤：按比例称取银化合物、锌化合物，将两者混合均匀，置于瓷皿中；然后放入高温炉内1000℃灼烧1-3小时；冷却后过200目筛，取筛下物，混合均匀，即得纳米银锌抗菌剂；

加入纳米银锌抗菌剂、铈与镧复合稀土材料的步骤：加入去离子水，配制纳米银锌抗菌剂溶液，将纳米银锌抗菌剂溶液滴入二氧化钛与二氧化硅的混合溶胶液中，一边滴入一边搅拌；然后将稀土金属硝酸盐溶液继续滴入混合溶胶混合液中，一边滴入一边搅拌，搅拌的速率为1350-2000rpm，形成凝胶:

陈化、干燥、研磨、焙烧的步骤：

将凝胶静置过夜，在真空条件下升温至100℃，升温速度为2℃/min，保温24小时，经研磨后，在空气气氛中升温至550℃，升温速度为5℃/min，保温1小时，得到光触媒。