[发明专利]制备甲醛光催化剂的方法以及催化剂和应用

说明书

本发明提出了一种制备甲醛光催化剂的方法。该方法包括：将具有磨砂表面的负载载体置于含有BiI₃与二氧化钛的有机溶剂中进行第一浸泡处理，以便使BiI₃与二氧化钛负载于所述负载载体的磨砂表面；将负载有BiI₃与二氧化钛的负载载体进行第一烘干处理；将经过第一烘干处理的负载载体置于水中进行第二浸泡处理，以便使BiI₃发生水解反应而获得BiOI；将负载有BiOI与二氧化钛的负载载体进行第二烘干处理，以便获得所述催化剂。

技术领域

本发明涉及化学工程领域，具体地，本发明涉及制备甲醛光催化剂的方法以及催化剂和应用。

背景技术

空气净化越来越引起现代人的关注。现代人有80％时间在室内，室内空气问题更为影响人们健康。甲醛是室内可挥发性气体有机化合物中的主要成分，甲醛的来源广泛，广泛存在于家装中。长期接触甲醛会引起头痛、头晕、乏力甚至可引发呼吸功能障碍和肝中毒等问题。解决室内空气问题主要有三种方法：源头控制、增加通风以及空气清洁。源头控制通常难以管制和无法避免。通风能有效地降低室内甲醛含量，但是需要长时间通风。因此，空气清洁是更适合的除甲醛方法。光催化是目前较高效控制污染物的技术。光催化剂在光照条件下产生光生电子空穴对，能直接将有机物降解，有效除甲醛。

目前常用的光催化剂是二氧化钛。二氧化钛是一种无毒无害、绿色安全的光催化剂，因其成本较低被广泛使用。但二氧化钛作为宽带隙催化剂，只能受紫外光激发，难以吸收和利用可见光。所以在实际应用过程中，二氧化钛的光利用率较低。碘氧化铋作为窄带隙催化剂，能有效利用可见光，产生光生电子空穴。选用二氧化钛和碘氧化铋复合作为光催化剂，将光催化剂附着在载体球表面。碘氧化铋与二氧化钛复合，碘氧化铋产生的光生电子能转移到二氧化钛导带上，达到分离光生电子空穴对的目的，从而有效提高光催化效率。

光催化剂固载常用涂覆法、浸渍法和粘结剂法等方法。涂覆法是利用涂覆机将光催化剂涂覆在载体表面，如纺织布，PV膜等。浸渍法是将载体浸泡到光催化剂前驱液中，使光催化剂在载体表面形成。粘结剂法是在载体表面添加粘结剂，随后将光催化剂粘附在载体表面。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

现有的催化剂固载技术，常用涂覆和粘结剂法将催化剂负载到目标载体表面。但涂覆法需要用到涂覆机，而且涂料的利用率低，对光催化剂造成浪费，在生产过程中增加成本。而粘结剂法需要在载体表面添加一层粘结剂，通过粘结剂将催化剂固载。该方法得到的产品机械性能差，固化时间长，在工业化生产中增加生产工序，增加产品成本。为了简化生产技术，获得光利用率高、降解甲醛性能强的催化剂，本发明利用浸渍法，将载体浸泡在光催化剂前驱体中，使光催化剂在载体表面生长。本发明技术得到的除甲醛催化剂制作过程简单，反应条件温和，所需设备较简单。所得的催化剂除甲醛活性高、使用寿命长。