[发明专利]具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料及其制备方法、空气净化器

说明书

本发明公开一种具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料及其制备方法、空气净化器，涉及催化剂技术领域，具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料包括Cu₂O‑TiO₂‑Ag三元复合材料，具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料中，Cu₂O‑TiO₂‑Ag三元复合材料实现了Cu₂O‑TiO₂，Cu₂O‑Ag，TiO₂‑Ag，多相光催化“记忆”通道，使得所述具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料在无光环境下仍具有催化活性，且能在无光条件下维持催化活性8h以上，本发明提出的具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料，在无光环境下仍具有催化活性，能够催化甲醛、有机物等降解，催化效果好。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，特别涉及一种具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料及其制备方法、空气净化器。

背景技术

二十一世纪以来，值得我们骄傲的是经济和社会取得巨大的进步和快速的发展。但与此同时，令得我们担忧的是环境污染开始变得日益严重。其中最为突出和普遍污染的为空气污染和水资源污染。因此，为了整个生物界、人类社会及工农业等的发展，污染的控制和治理问题成为刻不容缓的事情。目前，解决这一难题最有效的为光催化降解技术，主要为半导体光催化材料降解，它是利用半导体吸收太阳光后使其价带电子被激发、发生跃迁产生具有还原性的电子和氧化性的空穴对，然后与催化剂表面吸附的OH^–、O₂等发生作用生成强氧化性的活性基团(·OH、HO₂·和·O₂)从而起到催化作用。因其操作简单，效果明显、稳定性好、二次污染较小和应用范围广，为光催化降解有机物、自清洁材料、抗菌材料、医学等方面等方面的应用起到重要的作用。

现有的光催化材料在光照下才显示出优良的光催化活性，而在失去外界光源供应后将不能产生电子-空穴对，也无法生成活性基团，难以继续对环境中的污染物进行有效处理，最终使得光催化材料在实际应用中的效率减小。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料及其制备方法、空气净化器，旨在解决具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料在黑暗环境下失去催化活性的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料，所述具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料包括Cu₂O-TiO₂-Ag三元复合材料。

本发明进一步提出一种如上所述的具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

S10、将CuSO₄溶液与NaOH溶液混合均匀，并在40～65℃下加入葡萄糖，在搅拌条件下反应，得到混合液；

S20、将所述混合液固液分离得固体，将所述固体经洗涤、干燥、研磨得第一中间体；

S30、将所述第一中间体分散到乙醇中形成分散液，向所述分散液中加入钛酸四丁酯，在140～180℃下反应，得反应液；

S40、将所述反应液固液分离得固体，将所述固体真空干燥，得第二中间体；

S50、将所述第二中间体加入硝酸银溶液中，并加入还原剂，反应后，离心，将离心得到的固体干燥，得到具有“记忆”效应的高效光催化纳米材料。

可选地，在步骤S10中，所述反应时间为1～3h。

可选地，在步骤S10中，

所述CuSO₄的物质的量与所述NaOH的物质的量之比为2:(1～5)；和/或，

所述CuSO₄的物质的量与所述葡萄糖的物质的量之比为2:(2～5)。