[发明专利]净化空气用半导体复合催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种净化空气用半导体复合催化剂，含有经富氧气氛升温活化处理的p‑型半导体氧化物、经贫氧气氛升温活化处理的n‑型半导体氧化物，p‑型半导体氧化物、n‑型半导体氧化物重量比为0.1:1.0～1.0:1.0，两者混合后又经过了研磨活化。本发明的复合催化剂对氧化性气体、还原性气体都有较强的吸附力，可以作为普适性的空气净化材料，能够在常温常压下去除甲醛，还能够催化分解甲苯、二甲苯、硫化氢、氨气、来苏水挥发物等气态污染物，也能将臭氧催化转化为氧气。复合催化剂在催化过程中本身并不损耗，可永久使用，复合催化剂连续工作疲劳后，可在新鲜空气中放置数小时，待恢复疲劳后即可正常工作。

技术领域

本发明属于催化氧化技术领域，具体涉及一种净化空气用半导体复合催化剂及其制备方法。

背景技术

随着人们对健康的日益重视，环保也成为了现在的大热话题。新装修房屋内一般都存在有甲醛等有害气体，这些也成为了主要的空气污染物，对人们的身体健康有着严重危害。目前去除甲醛的主要方法是通过活性炭吸附法，但此种方法会把吸附的甲醛再释放出来，存在二次污染的风险。同时，活性炭吸附饱和后，需要不断更换，对使用的便利性和经济性带来影响。再者，活性炭作为一种广谱吸附剂，在空气相对湿度较大时（如80%），会通过大量吸附空气中的水蒸气而达到饱和，从而失去吸附甲醛的功能。为解决上述问题，近年来出现了基于金属氧化物的催化分解型甲醛净化材料，如发明专利CN102019189B中报道了二氧化锰、氧化铝、氧化硅、氧化铜、氧化铂和氧化镁等组成的甲醛分解催化材料及其纤维载体材料，该催化材料短时间内对甲醛的降解率可以达到90％以上，且分解甲醛的持久性较强，并能吸收一部分的二氧化碳生成物。但和活性炭相比，催化材料化学分解甲醛的速度较慢，连续工作容易疲劳，催化活性降低，目前尚未达到实用化要求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种净化空气用半导体复合催化剂及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

净化空气用半导体复合催化剂，所述催化剂含有经富氧气氛升温活化处理的p-型半导体氧化物、经贫氧气氛升温活化处理的n-型半导体氧化物，且所述p-型半导体氧化物、n-型半导体氧化物重量比为0.1:1.0 ～1.0:1.0。

优选地，所述p-型半导体氧化物包括但不局限于为NiO、Cu₂O、CoO、FeO、Cr₂O₃中的一种或一种以上组合物。

优选地，所述n-型半导体氧化物包括但不局限于为ZnO、TiO₂、MnO₂、Fe₂O₃、CuO、CdO、Al₂O₃、SnO、V₂O₅中的一种或一种以上组合物。

优选地，所述的净化空气用半导体催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1将p-型半导体氧化物在富氧气氛进行升温活化处理，对n-型半导体氧化物在贫氧气氛进行升温活化处理；

S2、将S1中经活化后的原料按比例混合，再次进行研磨活化1.0～6.0小时后，得到细度为500～1200目的半导体氧化物催化剂粉料。

优选地，所述催化剂的制备还包括如下步骤，

S3、将S2中的催化剂粉料分散在含有质量百分比为0.1%～5.0% Na₂O·nSiO₂，其中n=1～2的水溶液中，配置成水性浆料或涂料。

优选地，所述S1包括如下步骤：

S11、在富氧气氛条件下，将p-型半导体氧化物升温至200–500^oC进行恒温热处理，恒温时间为3～10小时；