[发明专利]一种复合蓄能型光催化材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光催化材料及其制备方法。

背景技术

随着社会发展和人们生活水平的提高，环境污染越来越受到人们的关注，室内外空气污染、水污染、土壤污染等日益影响到人们的健康。自从1972年TiO₂被证明具有光催化性能以来，半导体材料尤其是纳米级半导体材料的光催化性能对环境中各种污染物的明显去除效果已引起广泛关注。TiO₂因其化学性质稳定、无毒和能有效去除大气和水中的污染物而成为解决能源和环境间题的理想材料，但是其自身也有一定的不足限制了TiO₂光催化剂的应用前景。TiO₂带隙较宽，仅能吸收利用太阳光中波长小于378nm(仅占5％)的紫外光，对太阳能利用率较低。并且光量子效率低，光生电子和空穴容易复合，影响了TiO₂光催化材料的实际应用，因此要对纳米TiO₂光催化材料进行改性，拓展其可见光光响应范围。近年来对TiO₂的改性技术主要包括：过渡金属离子掺杂、贵金属沉积、非金属掺杂、表面光敏化、半导体复合等。掺杂金属离子可以激发可见光活性，但同时导致紫外光区活性降低，非金属掺杂改性可以弥补这一缺点，不仅把光吸收范围拓展至可见光区，还能保持其在紫外光下进行光催化的效果，其中N掺杂TiO₂改性研究最为广泛。

长余辉光致发光材料是一类可以将激发能吸收并储存起来，激发停止后，再将能量以光能的形式持续缓慢释放出来的发光材料。从1992年起，新型铝酸盐长余辉材料的发展十分迅速，长余辉材料发展进入了一个新的阶段，特别是碱土铝酸盐系列，它具有发光效率高、余辉时间长、无放射性、化学稳定性优异等特点。如Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，Dy³⁺，发光持续时间可长达20小时以上，是一种储能、节能的发光材料，也是一种“绿色”光源材料。

在中国发明专利“一种新型复合蓄能光催化材料及其制备方法，申请号：200710099101.9，申请日：2007年10月10号”已成功的制备出BiOCl与Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，Dy³⁺复合材料，该专利需要通过强酸、强碱水溶液两步制备BiOCl，并且合成出的复合蓄能光催化材料需要研磨，这些都会导致复合材料光催化性能降低；在中国发明专利“蓄能光催化材料，申请号：200410009236.8，申请日：2005年12月28号”将光催化材料与蓄能发光材料aMO·Al₂O₃·SiO₂·B₂O₃:RE，M`(M为除稀土以外的金属元素，M`为金属元素)进行复合，但是该专利对于易水解的发光材料需要先进行包裹处理，再与光催化材料复合，包覆层会阻碍发光材料与光催化材料之间的耦合作用，使光催化材料的催化效果下降。

发明内容

本发明要解决现有制备的复合蓄能光催化材料的光催化性能差和催化效果差的间题，而提供一种复合蓄能型光催化材料及其制备方法。

一种复合蓄能型光催化材料，其化学式为：Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，Dy³⁺/TiO_2-xN_x，其中所述x为：0.05＜x＜0.5。