一种添加纳米级贵金属的光触媒及其制备方法与流程

文档序号:11753456阅读:745来源:国知局

本发明涉及化工技术领域,尤其涉及一种添加纳米级贵金属的光触媒及其制备方法。



背景技术:

光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料(二氧化钛比较常用),它涂布于基材表面,在光线的作用下,产生强烈催化降解功能:能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除臭、抗污等功能。光触媒[photocatalyst]是光[photo=light]+触媒(催化剂)[catalyst]的合成词。光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称,是当前国际上治理室内环境污染的最理想材料。光触媒在光的照射下,会产生类似光合作用的光催化反应,产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,具有很强的光氧化还原功能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,可杀灭细菌和分解有机污染物,把有机污染物分解成无污染的水(h2o)和二氧化碳(co2),因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。光触媒的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,理论上有效期非常长久,维护费用低。同时已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。

普通光触媒只有在紫外光下才起到催化作用,具有很大的局限性。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种添加纳米级贵金属的光触媒。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种添加纳米级贵金属的光触媒,其原料按重量份如下:其原料按重量份如下:3%-5%的纳米级光触媒水溶液10ml-20ml,铁2-3克,镁1-2克,膨润土2-3克。

优选的,所述铁为单质铁,所述镁为单质镁,所述膨润土呈粉末状。

优选的,所述铁和镁呈颗粒状,所述铁和镁均在密封条件下保存。

优选的,所述纳米级光触媒水溶液的存储温度不超过80摄氏度。

一种添加纳米级贵金属的光触媒的制备方法,包括如下步骤:

s1:将纳米级光触媒水溶液、铁、镁和膨润土按比例称重量取备用;

s2:纳米铁的制备,将步骤s1中铁放置于加热炉中,在加热炉中充满惰性气体,并使铁在惰性气体中蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对铁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米铁超细粉,并收集备用;

s3:纳米镁的制备,将步骤s1中镁放置于加热炉中,使加热炉在真空状态下对镁进行加热,并使镁在真空状态下蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对镁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米镁超细粉,并收集备用;

s4:将步骤s2和步骤s3中制得的物料添加到纳米级光触媒水溶液中,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液a,将溶液a放置备用;

s5:向步骤s4中获得的溶液a中添加膨润土,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液b,溶液b即为添加纳米级贵金属的光触媒溶液。

优选的,所述步骤s2和s3中,加热炉采用的加热方法可以为电阻加热法、等离子喷射加热法、感应加热法、电子束加热法和激光束加热法中的一种。

优选的,所述步骤s2中,加热炉中充满的的惰性气体ar气或he气中的一种。

优选的,所述步骤s4在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在30-45摄氏度之间,加热时间为30分钟。

优选的,所述步骤s5在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在55-65摄氏度之间,加热时间为60分钟。

本发明提供的一种添加纳米级贵金属的光触媒及其制备方法,采用单质铁和单质镁作为原料,材料来源广,价格便宜,利用单质铁和单质镁首先制备纳米铁和纳米镁,严格控制各组份的比重,优化原料配方,采用水浴加热的方法,严格控制制备过程中的温度和时间,保证产品质量,使生产出来的添加纳米级贵金属的光触媒不仅能够在紫外光的条件下能够起到催化作用,在红外线光和其他可见光的条件下具有很好的催化作用,制备工艺简单,生产成本低。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

一种添加纳米级贵金属的光触媒,其原料按重量份如下:其原料按重量份如下:3%-5%的纳米级光触媒水溶液10ml,铁2克,镁1克,膨润土2克,所述铁为单质铁,所述镁为单质镁,所述膨润土呈粉末状,所述铁和镁呈颗粒状,所述铁和镁均在密封条件下保存,所述纳米级光触媒水溶液的存储温度不超过80摄氏度。

一种添加纳米级贵金属的光触媒的制备方法,包括如下步骤:

s1:将纳米级光触媒水溶液、铁、镁和膨润土按比例称重量取备用;

s2:纳米铁的制备,将步骤s1中铁放置于加热炉中,在加热炉中充满惰性气体,并使铁在惰性气体中蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对铁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米铁超细粉,并收集备用;

s3:纳米镁的制备,将步骤s1中镁放置于加热炉中,使加热炉在真空状态下对镁进行加热,并使镁在真空状态下蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对镁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米镁超细粉,并收集备用;

s4:将步骤s2和步骤s3中制得的物料添加到纳米级光触媒水溶液中,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液a,将溶液a放置备用;

s5:向步骤s4中获得的溶液a中添加膨润土,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液b,溶液b即为添加纳米级贵金属的光触媒溶液。

所述步骤s2和s3中,加热炉采用的加热方法可以为电阻加热法、等离子喷射加热法、感应加热法、电子束加热法和激光束加热法中的一种,所述步骤s2中,加热炉中充满的的惰性气体ar气或he气中的一种,,所述步骤s4在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在30-45摄氏度之间,加热时间为30分钟,所述步骤s5在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在55-65摄氏度之间,加热时间为60分钟。

实施例2

一种添加纳米级贵金属的光触媒,其原料按重量份如下:其原料按重量份如下:3%-5%的纳米级光触媒水溶液15ml,铁2.5克,镁1.5克,膨润土2.5克,所述铁为单质铁,所述镁为单质镁,所述膨润土呈粉末状,所述铁和镁呈颗粒状,所述铁和镁均在密封条件下保存,所述纳米级光触媒水溶液的存储温度不超过80摄氏度。

一种添加纳米级贵金属的光触媒的制备方法,包括如下步骤:

s1:将纳米级光触媒水溶液、铁、镁和膨润土按比例称重量取备用;

s2:纳米铁的制备,将步骤s1中铁放置于加热炉中,在加热炉中充满惰性气体,并使铁在惰性气体中蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对铁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米铁超细粉,并收集备用;

s3:纳米镁的制备,将步骤s1中镁放置于加热炉中,使加热炉在真空状态下对镁进行加热,并使镁在真空状态下蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对镁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米镁超细粉,并收集备用;

s4:将步骤s2和步骤s3中制得的物料添加到纳米级光触媒水溶液中,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液a,将溶液a放置备用;

s5:向步骤s4中获得的溶液a中添加膨润土,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液b,溶液b即为添加纳米级贵金属的光触媒溶液。

所述步骤s2和s3中,加热炉采用的加热方法可以为电阻加热法、等离子喷射加热法、感应加热法、电子束加热法和激光束加热法中的一种,所述步骤s2中,加热炉中充满的的惰性气体ar气或he气中的一种,,所述步骤s4在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在30-45摄氏度之间,加热时间为30分钟,所述步骤s5在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在55-65摄氏度之间,加热时间为60分钟。

实施例3

一种添加纳米级贵金属的光触媒,其原料按重量份如下:其原料按重量份如下:3%-5%的纳米级光触媒水溶液20ml,铁3克,镁2克,膨润土3克,所述铁为单质铁,所述镁为单质镁,所述膨润土呈粉末状,所述铁和镁呈颗粒状,所述铁和镁均在密封条件下保存,所述纳米级光触媒水溶液的存储温度不超过80摄氏度。

一种添加纳米级贵金属的光触媒的制备方法,包括如下步骤:

s1:将纳米级光触媒水溶液、铁、镁和膨润土按比例称重量取备用;

s2:纳米铁的制备,将步骤s1中铁放置于加热炉中,在加热炉中充满惰性气体,并使铁在惰性气体中蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对铁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米铁超细粉,并收集备用;

s3:纳米镁的制备,将步骤s1中镁放置于加热炉中,使加热炉在真空状态下对镁进行加热,并使镁在真空状态下蒸发,利用与气体的冲突而冷却的方法对镁蒸汽进行冷却处理,使蒸汽凝结,从而生成纳米镁超细粉,并收集备用;

s4:将步骤s2和步骤s3中制得的物料添加到纳米级光触媒水溶液中,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液a,将溶液a放置备用;

s5:向步骤s4中获得的溶液a中添加膨润土,对混合液进行加热,并通过玻璃棒搅拌,冷却之后获得混合溶液b,溶液b即为添加纳米级贵金属的光触媒溶液。

所述步骤s2和s3中,加热炉采用的加热方法可以为电阻加热法、等离子喷射加热法、感应加热法、电子束加热法和激光束加热法中的一种,所述步骤s2中,加热炉中充满的的惰性气体ar气或he气中的一种,,所述步骤s4在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在30-45摄氏度之间,加热时间为30分钟,所述步骤s5在对混合溶液进行加热的时候,采用水浴加热方式加热,水浴温度控制在55-65摄氏度之间,加热时间为60分钟。

本发明提供的一种添加纳米级贵金属的光触媒及其制备方法,采用单质铁和单质镁作为原料,材料来源广,价格便宜,利用单质铁和单质镁首先制备纳米铁和纳米镁,严格控制各组份的比重,优化原料配方,采用水浴加热的方法,严格控制制备过程中的温度和时间,保证产品质量,使生产出来的添加纳米级贵金属的光触媒不仅能够在紫外光的条件下能够起到催化作用,在红外线光和其他可见光的条件下具有很好的催化作用,制备工艺简单,生产成本低。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案的发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1