[发明专利]一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法

说明书

本发明公开了一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法，制备二氧化钛溶胶；将纤维放入稀硫酸和双氧水的混合溶液中，经过侵泡、打浆、离心脱水后得到光导玻璃纤维浆料；将碳纤维，石墨烯，金属微纤维加入到聚乙烯醇溶液中并进行超声分散和机械搅拌，得到导电微纤维浆料；将所得到的二氧化钛溶胶、光导玻璃纤维浆料、导电微纤维浆料混合并搅拌均匀，并向混合溶液中加入发泡剂；将得到的凝胶倒入模具中，并进行减压烘干，将成型的催化板放入煅烧炉中煅烧得到多孔、导电的二氧化钛陶瓷催化板；将其放入光电催化器组件中。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷器件，具体涉及一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法。

背景技术

在人们对环境卫生要求日益提高的今天，抗菌材料的应用受到更加广泛的关注。抗菌材料指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料，在医疗领域、家庭用品、家用电器、食品包装等领域有极其广阔的应用前景，纳米抗菌材料是将无机抗菌剂采用高科技的纳米技术处理，使其具有更为广泛、卓越的抗菌杀菌功能，并且通过缓释作用，提高了抗菌长效性。其中光催化反应是在光的作用下，金属离子能起到催化活性中心的作用，激活水和空气中的氧，产生羟基自由基和活性氧离子，活性氧离子具有很强的氧化能力，能在短时间内破坏细菌的繁殖能力而使细胞死亡，从而达到抗菌的目的。而光催化技术具有反应效率高，稳定性好，可在常温常压下使用以及无二次污染等特点，紫外光还具有杀菌、除臭的作用，在室内空气净化方面具有很大的应用前景。

目前二氧化钛薄膜制备方法主要有：溶胶凝胶法、浸渍负载法、电泳沉积法、气相沉积法、液相沉积法、分子吸附沉积法、水解沉淀法、偶联法、掺杂法、离子交换法、阳极氧化法等。其中，溶胶凝胶法可以在相对较低的温度下合成高纯度的纳米晶体粉末，通过液相的化学途径，精确控制材料组分达到设计的化学配比，实现材料组分的均匀性达到亚微米级、纳米级甚至是分子级水平，通过液相过程实现其它工艺途径无法达到的多元组分材料和复合材料。此外，溶胶凝胶法还能使催化剂与载体紧密结合，避免大风量造成催化剂流失的情况。

但是，紫外线照射二氧化钛的光生载流子有99％电子和空穴复合，不利于污染物的氧化。而现有的处理系统多是将光催化器件和等离子催化单独布置，这样能耗会高，其设备体积也较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的紫外线照射二氧化钛的光生载流子有99％电子和空穴复合，不利于污染物的氧化，而现有的处理系统多是将光催化器件和等离子催化单独布置，这样能耗高并且设备体积大目的在于提供一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法，包括以下步骤：通过溶胶凝胶法制备二氧化钛溶胶；将玻璃纤维、石英纤维、玻璃棉、石英棉、玻璃短切丝、石英短切丝放入稀硫酸和双氧水的混合溶液中，经过浸泡、打浆、离心脱水后得到含水20％的光导玻璃纤维浆料；将碳纤维，石墨烯，金属微纤维加入到聚乙烯醇溶液中并进行超声分散和机械搅拌，得到导电微纤维浆料；将所得到的二氧化钛溶胶、光导玻璃纤维浆料、导电微纤维浆料混合并搅拌均匀，并向混合溶液中加入发泡剂；将得到的凝胶倒入模具中，并进行减压及在70℃的温度下进行烘干，所述凝胶的一面具有导电金属网；将成型的催化板放入煅烧炉中煅烧得到多孔、导电的二氧化钛陶瓷催化板；将其放入带有高压电源、光源、正极网、负极网的光电催化器组件中。

一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法，所述步骤D中的发泡剂为硫酸铵或碳酸氢铵。

一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法，所述步骤B中稀硫酸和双氧水的体积比为5:0.3～1。

一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法，所述步骤G中高压电源为2800伏。

一种可用于光电催化的光催化陶瓷器件的制备方法，所述步骤F中的煅烧温度为480℃。