本发明为一种清除空气中甲醛的超结构光矿化空气净化技术，涉及空气净化、超结构、光矿化和环境催化等领域。其特征是空气中以甲醛为代表的挥发性有机物通过负载超结构光矿化剂光催化网时，在光照条件下氧化分解为水和二氧化碳，不产生二次污染。
背景技术：
随着经济的高速发展和生活水平的日益提高，由建筑装修材料造成的空气污染问题非常严重；且汽车大量使用，车内使用的装饰材料如真皮座椅、仪表台、地胶等处使用的粘结剂，车体喷漆等都会产生许多有害气体物质，造成室内和车内环境的污染。其中，甲醛是我国室内空气主要污染物之一，具有污染普遍污染时间长等特点，长期接触会对人体健康造成危害。除了从源头上控制污染物的产生外，利用空气净化设备可有效解决以上问题。目前市场上的空气净化设备主要包括吸附过滤组件和光催化氧化组件，吸附过滤层主要利用HEPA网以及活性炭网等将空气中的颗粒物进行吸附，光催化组件主要利用TiO2基光催化剂，在紫外光的照射下将以甲醛为代表的挥发性有机物(VOCs)氧化为水和二氧化碳。但是，由于TiO2的带隙为3.2eV，仅能被紫外光(只占太阳能的3.8％)激发，可见光光催化效率过低。
近年来，科学家们发现Bi系复合氧化物具有潜在优异的可见光驱动光催化性能，因而对Bi系复合氧化物的研究引起了越来越多的关注。以Bi2WO6为例，其价带由W6s和O2p轨道杂化而成，具有较高的氧化活性和电荷流动性，且因其具有独特的层状结构，使得催化降解反应主要在层间进行，相当于进行了“二维”的光催化作用。因此，适当的禁带宽度和本征结构使得Bi系复合氧化物在可见光照射下表现出了杰出的光催化活性。
技术实现要素：
为了进一步提高光催化效率，本发明是将具有光催化性能的氧化锌负载于Bi系复合氧化物载体上，制备成一定尺寸的光催化剂颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，实现了在常湿常温条件下去除室内空气中甲醛的目的。
本发明采用等体积浸渍法制备氧化锌(ZnO)/Bi系复合氧化物催化剂，负载量为1.0-5.0％(氧化锌占催化剂的质量百分含量)，Bi系复合氧化物为Bi2WO6或BiFeO3。首先称取一定量 的硝酸锌配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗仪内超声，确保溶解充分，溶液均匀，再将一定量的Bi系复合氧化物载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置5-12h，在100-120℃温度条件下干燥10-12h，在500-650℃条件下马弗炉焙烧3-5h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒待用。
具体实施方式
实施例1：
称取1.3g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将35.0g的Bi2WO6载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置5h，在110℃温度条件下干燥12h，在500℃条件下马弗炉焙烧3h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为85.8％。
实施例2：
称取3.5g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将35.0g的Bi2WO6载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置8h，在120℃温度条件下干燥10h，在550℃条件下马弗炉焙烧4h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为93.8％。
实施例3：
称取5.8g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将35.0g的Bi2WO6载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置12h，在110℃温度条件下干燥12h，在600℃条件下马弗炉焙烧4h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为95.2％。
实施例4：
称取6.8g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放 入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将35.0g的Bi2WO6载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置6h，在110℃温度条件下干燥12h，在650℃条件下马弗炉焙烧5h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为94.5％。
实施例5：
称取1.2g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将32.0g的BiFeO3载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置5h，在110℃温度条件下干燥12h，在500℃条件下马弗炉焙烧3h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为90.6％。
实施例6：
称取3.2g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将32.0g的BiFeO3载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置7h，在120℃温度条件下干燥12h，在600℃条件下马弗炉焙烧3h，研磨，压片，再研磨过筛，得5.6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为94.5％。
实施例7：
称取4.9g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将32.0g的BiFeO3载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置12h，在110℃温度条件下干燥12h，在550℃条件下马弗炉焙烧3h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为96.4％。
实施例8：
称取6.2g硝酸锌溶解于50mL去离子水中配成水溶液，将装有硝酸锌溶液的玻璃烧杯放入超声波清洗机内超声，确保溶解充分，溶液均匀，同时再将32.0g的BiFe O3载体匀速地加入到硝酸锌溶液中，然后静置6h，在120℃温度条件下干燥10h，在650℃条件下马弗炉焙 烧5h，研磨，压片，再研磨过筛，得5-6目颗粒，将光催化剂颗粒装在多孔滤网中，作为光催化组件装于空气净化器中，测得甲醛净化效率为95.5％。