本发明属于新材料领域，具体涉及一种添加石墨烯的光催化材料的制备方法及其应用。
背景技术：
现行的光催化材料，是以纳米钛离子、纳米铟离子为主的化合物，能把光有效转化为电荷，通过他们的光合作用，电子跃迁让水中的氧原子形成过氧化氢，达到杀灭微生物或分解有机物。光催化材料的物质分解能力和超亲水作用强，利用这种功能，光催化剂材料可用于空气净化、水净化、有机物质分解、防雾化和抗污涂料。如中国专利专利号为201610013744.6，专利名称为一种紫外光催化去除水中溴酸盐的材料及其制备方法，该材料通过hf和石墨烯改性tio2得到，通过氟(f)、石墨烯(gr)共掺杂改性二氧化钛，从而极大地提高了材料的反应性能，在紫外光催化下能够高效除去水中溴酸盐。缺点是需要紫外光照射，抗菌率一般也只有95％-96％，以沸石担载干燥后，用作污水处理剂，污水处理效果也不够强。
因此，有必要提供一种新的光催化材料来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种添加石墨烯的光催化材料的制备方法及其应用，通过该方法制得的复合型光催化剂，催化效率高且清洁无污染，制备方法简单。
本发明提供的这种添加石墨烯的光催化材料的制备方法，包括以下步骤：
1)先将铟、钌溶解于硝酸溶液中，得到混合硝酸盐溶液；
2)将钛酸丁脂和异丙醇混合，搅拌得到钛酸丁脂和异丙醇混合液；
3)将石墨烯水溶液与步骤1)制备的混合硝酸盐溶液、去离子水混合搅拌得到石墨烯混合液；
4)步骤3)制得的石墨烯混合液再与钛酸丁脂和异丙醇混合液混合搅拌，并在60℃-70℃的反应温度下进行2h的水解反应；
5)继续升温95℃-100℃，搅拌，反应4h，形成粘稠状液体；
6)粘稠状液体中加入去离子水、异丙醇混合并搅拌，检测ph值为7即可停止搅拌得原液。
其中，步骤1)中每100ml硝酸溶液溶解3克铟和钌，铟与钌的质量比为2：1；
步骤2)中钛酸丁脂和异丙醇按质量比为1：1混合，具体的配制过程为首先将异丙醇置于容器内，然后加入钛酸丁脂，搅拌5分钟即得；
步骤3)中乳化石墨烯的配制过程如下：
乳化石墨烯与去离子水按质量比为1：2000先混合得混合液，混合液与混合的硝酸盐溶液体积比为40：1再混合搅拌；
步骤6)中去离子水与异丙醇按体积比2：1加入粘稠状液体中。
为了得到更好的发明效果，以下作为本发明的优选技术方案：
1)首先将铟和钌处理成硝酸溶液，200毫升的硝酸溶解4克铟、2克钌；
2)分别称量2千克钛酸丁脂、2千克异丙醇，首先将异丙醇置于容器内，然后加入钛酸丁脂，搅拌5分钟左右；
3)反应釜内添入10千克的去离子水，取硝酸铟和硝酸钌溶液50毫升，置于反应釜去离子水中，开搅拌器，搅拌5分钟；
4)称取5g石墨烯水溶液加入到上述反应釜中；
5)将钛酸丁脂和异丙醇混合液，添入上述反应釜中，搅拌10分钟；
6)启动加热装置，控温于70℃，加热两小时，充分水解；
7)继续升温至99℃，充分搅拌，反应时间4小时，形成粘状胶体；
8)加入去离子水500毫升，异丙醇250毫升，搅拌，排酸检测ph值为7，即为复合型光催化材料原液；
9)取制成的原液与去离子水混合在超声波仪器上混合半小时，按照100毫升原液添加900毫升去离子水，即得产品。
本发明还提供上述制备方法制得的原液的使用方法，原液与去离子水按1：9的体积比混合，超声处理0.5h，用于抗菌、防污、水处理等领域。
本发明还提供上述制备方法制得的原液的使用方法，原液进行低温干燥后研磨成粉末，添加与混凝土或水泥中用于分解空气中氮氧化合物、硫化物等污染物质。
本发明提供的这种添加石墨烯的光催化材料的制备方法，方法简单易操作，相比传统方法制得的光催化材料，添加石墨烯和铟、钌，增强光催化的性能，石墨烯的特点是导电性强，铟、钌的特点是光转化率高，新组合成的光催化复合材料，性能超过现有光催化材料，不需要紫外光线照射，未来能扩大使用范围。
具体实施方式
实施例一，添加石墨烯的光催化材料的制备方法，包括以下步骤，1)首先将铟和钌处理成硝酸溶液，200毫升的硝酸溶解4克铟和2克钌；
2)分别称量钛酸丁脂2千克、异丙醇2千克，首先将异丙醇置于容器内，然后加入钛酸丁脂，搅拌5分钟；
3)反应釜添入10千克的去离子水，取硝酸铟和硝酸钌溶液50毫升，置于反应釜内的去离子水中，开搅拌器，搅拌5分钟；
4)称取5克石墨烯水溶液加入到上述反应釜中，石墨烯水溶液为市售产品，石墨烯纯度>99wt％，生产厂家为苏州碳丰石墨烯科技有限公司；
5)将步骤2的钛酸丁脂和异丙醇混合液，添入上述反应釜中，搅拌10分钟；
6)启动加热装置，控温于70℃，加热两小时，充分水解；
7)升温至99℃，充分搅拌，反应时间4小时，形成粘状胶体；
8)加入去离子水500毫升，异丙醇250毫升，搅拌，排酸检测ph值为7，即为复合型光催化材料原液；
9)取制成的原液与去离子水混合在超声波仪器上混合半小时，按照100毫升原液添加900毫升去离子水，即得本实施例产品。
实施例产品与去离子水按1：9的体积比混合，超声处理0.5h，经过广州微生物研究所分别进行抗细菌性能及甲醛等去除率的检测分析(报告编号分别为2018fm04272r04和2018fm04272r05，结果见表1、表2。
表1实施例一产品的抗菌性能检测结果(检测依据及方法gb/t21866-2008)
结果表明，本产品对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.99％。
表2实施例一产品的对甲醛等去除率检测结果(qb/t2761-2006)
结果表明，本产品能有效去除空气中苯、甲苯、二甲苯以及tvoc。
比较例的光催化材料通过中国专利cn200510032566.3，专利名称为一种光催化剂的配制方法制得，比较例产品分解苯和甲醛的能力为88.6％和76.5％，采用本发明方法制得的复合光催化材料，添加石墨烯和铟、钌，而使复合材料的光催化活性增大。
实施例一产品原液进行低温干燥后研磨成粉末，添加与混凝土或水泥中制备成建筑装饰材料或墙体材料，可用于分解空气中氮氧化合物、硫化物等污染物质以及增加建筑的抗菌率。