太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料及其制法的制作方法

文档序号:12024960阅读:265来源:国知局

本发明涉及一种太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料及其制备方法,属于环境保护技术领域。



背景技术:

光触媒可以应用于空气净化。普通光触媒过滤网仅负载有一种光触媒,或者仅能吸收利用紫外光或可见光,不能有效利用近红外光;或者仅能吸收利用部分光能而不能全吸收太阳能。普通光触媒过滤网附着力较强,受环境影响变化较大,材料与空气接触面积小,通透性较弱,因此,对降解空气污染物有限。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料及其制备方法,以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:

本发明实施例提供一种太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料,其包括硅藻泥基体以及负载在所述基体空隙及表面的氧化铈、氧化铟以及硫化钼,其中所述氧化铈的含量为1.0wt%-10wt%,所述氧化铟的含量为1.0wt%-10wt%,所述硫化钼的含量为1.0wt%-10wt%,所述复合材料对紫外光、可见光以及近红外光有全光谱光催化响应。

进一步的,所述硅藻泥基体的孔径尺寸为1mm-3mm。

本发明实施例还提供一种太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将多孔硅藻泥置于可溶性铈盐中并调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180-550℃下灼烧2-10h,制得负载氧化铈的硅藻泥材料;

步骤二:将步骤一制备的负载氧化铈的硅藻泥材料置于可溶性铟盐中并调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180-550℃下灼烧2-10h,制得负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料;

步骤三:将步骤二制得的负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料置于可溶性钼盐和硫脲中,并调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180-550℃下灼烧2-10h,制得负载氧化铈、氧化铟及硫化钼的硅藻泥材料。

较为优选的,步骤一中所述可溶性铈盐包括氯化铈和硝酸铈中的任意一种或两种的组合,但不限于此。

进一步的,步骤一中所述可溶性铈盐的溶度为0.01-1.0mol/l。

较为优选的,步骤二中所述可溶性铟盐包括硝酸铟,但不限于此。

进一步的,步骤二中所述可溶性铟盐的浓度为0.01-1.0mol/l。

较为优选的,步骤三中所述可溶性钼盐包括钼酸钠、钼酸钾中的任意一种或两种的组合,但不限于此。

进一步的,步骤三中所述可溶性钼盐的浓度为0.01-1.0mol/l。

进一步的,步骤三中所述硫脲的浓度为0.01-1.0mol/l。

进一步的,采用浓度为0.01-1.0mol/l的naoh调节溶液的ph至碱性。

与现有技术相比,本发明的优点包括:本发明提供的太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料,可用于制备空气净化网,附着力较强,受环境影响变化较小,材料与空气接触面积大,通透性强,且附着的复合光催化剂对太阳光有全吸收,提高了太阳能的利用率,增强了催化效率,从而可有效降解空气污染物。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本发明实施例提供一种太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料,其包括硅藻泥基体以及负载在所述基体空隙及表面的氧化铈、氧化铟以及硫化钼,其中所述氧化铈的含量为1.0wt%-10wt%,所述氧化铟的含量为1.0wt%-10wt%,所述硫化钼的含量为1.0wt%-10wt%,所述复合材料对紫外光、可见光以及近红外光有全光谱光催化响应。

进一步的,所述硅藻泥基体的孔径尺寸为1mm-3mm。

本发明实施例还提供一种太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将多孔硅藻泥置于可溶性铈盐中并调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180-550℃下灼烧2-10h,制得负载氧化铈的硅藻泥材料;

步骤二:将步骤一制备的负载氧化铈的硅藻泥材料置于可溶性铟盐中并调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180-550℃下灼烧2-10h,制得负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料;

步骤三:将步骤二制得的负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料置于可溶性钼盐和硫脲中,并调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180-550℃下灼烧2-10h,制得负载氧化铈、氧化铟及硫化钼的硅藻泥材料。

较为优选的,步骤一中所述可溶性铈盐包括氯化铈和硝酸铈中的任意一种或两种的组合,但不限于此。

进一步的,步骤一中所述可溶性铈盐的溶度为0.01-1.0mol/l。

较为优选的,步骤二中所述可溶性铟盐包括硝酸铟,但不限于此。

进一步的,步骤二中所述可溶性铟盐的浓度为0.01-1.0mol/l。

较为优选的,步骤三中所述可溶性钼盐包括钼酸钠、钼酸钾中的任意一种或两种的组合,但不限于此。

进一步的,步骤三中所述可溶性钼盐的浓度为0.01-1.0mol/l。

进一步的,步骤三中所述硫脲的浓度为0.01-1.0mol/l。

进一步的,采用浓度为0.01-1.0mol/l的naoh调节溶液的ph至碱性。

本发明提供的太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料的制备方法的三个步骤为一个有机整体,不可拆分,任何一个单一步骤也不能实现全光谱响应的功能,且每个步骤先后顺序任意调整,不影响材料的质量;上述材料中的氧化铈吸收太阳光中的紫外光,氧化铟吸收太阳光中的可见光,硫化钼吸收太阳光中的近红外光,因此,将该材料用于制备空气净化网能全光谱吸收利用太阳能,光照下实现对空气的有效净化。

本发明提供的太阳能全光谱响应的硅藻泥负载光触媒材料可用于制备空气净化网,该材料与空气接触面积大,通透性强,且附着的复合光催化剂对太阳光有全吸收,提高了太阳能的利用率,增强了催化效率,从而可有效降解空气污染物。

以下结合若干实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明。

实施例1

步骤一:将10g多孔硅藻泥置于15ml0.01mol/l氯化铈溶液中,采用10ml0.01mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180℃下灼烧10h,制得负载氧化铈的硅藻泥材料;

步骤二:将10g步骤一制备的负载氧化铈的硅藻泥材料置于15ml0.01mol/l硝酸铟中采用10ml0.01mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180℃下灼烧10h,制得负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料;

步骤三:将10g步骤二制得的负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料置于15ml0.01mol/l的钼酸钾和15ml0.03mol/l的硫脲中,采用10ml0.01mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于180℃下灼烧10h,制得负载氧化铈、氧化铟及硫化钼的硅藻泥材料。

实施例2

步骤一:将15g多孔硅藻泥置于20ml0.1mol/l氯化铈溶液中,采用10ml0.1mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于550℃下灼烧6h,制得负载氧化铈的硅藻泥材料;

步骤二:将15g步骤一制备的负载氧化铈的硅藻泥材料置于20ml0.1mol/l硝酸铟中采用10ml0.1mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于550℃下灼烧6h,制得负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料;

步骤三:将15g步骤二制得的负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料置于20ml0.1mol/l的钼酸钾和20ml0.3mol/l的硫脲中,采用10ml0.1mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于550℃下灼烧6h,制得负载氧化铈、氧化铟及硫化钼的硅藻泥材料。

实施例3

步骤一:将10g多孔硅藻泥置于15ml0.05mol/l氯化铈溶液中,采用10ml0.05mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于300℃下灼烧8h,制得负载氧化铈的硅藻泥材料;

步骤二:将10g步骤一制备的负载氧化铈的硅藻泥材料置于15ml0.05mol/l硝酸铟中采用10ml0.05mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于300℃下灼烧8h,制得负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料;

步骤三:将10g步骤二制得的负载氧化铈及氧化铟的硅藻泥材料置于15ml0.05mol/l的钼酸钾和15ml0.15mol/l的硫脲中,采用10ml0.05mol/l的naoh调节溶液的ph为碱性,之后将混合液置于300℃下灼烧8h,制得负载氧化铈、氧化铟及硫化钼的硅藻泥材料。

应当理解,上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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