[发明专利]一种可见光响应型空气净化器光触媒滤网及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可见光响应型空气净化器光触媒滤网，包括滤网基材，滤网基材表面涂覆催化剂携带层，滤网基材与催化剂携带层之间具有粘合层，催化剂携带层包括具有微孔结构的复合吸附材料及负载在复合吸附材料内的光触媒活性组分；光触媒活性组分由二氧化钛与钙钛矿型复合光催化剂AB1‑xCxO3/TiO2构成，A、B、C均为金属元素，其中掺杂比x的取值范围为0至1，催化剂携带层以重量百分比计包括二氧化钛与钙钛矿型复合光催化剂2‑50%，其余为具有微孔结构的复合吸附材料；本发明所设计的可见光响应型空气净化器光触媒滤网催化剂携带层牢固，对滤网基材附着力强，净化有效率高、能耗小、使用寿命大大延长，无二次污染且在可见光下具有良好光催化性能。

主权项

一种可见光响应型空气净化器光触媒滤网的制备方法，其特征在于，包括滤网基材，所述滤网基材表面涂覆催化剂携带层，所述滤网基材与催化剂携带层之间具有粘合层，所述催化剂携带层包括具有微孔结构的复合吸附材料及负载在复合吸附材料内的光触媒活性组分； 所述光触媒活性组分由二氧化钛与钙钛矿型复合光催化剂AB1‑xCxO3/TiO2构成，A、B、C均为金属元素，其中掺杂比x的取值范围为0至1，催化剂携带层以重量百分比计包括：二氧化钛与钙钛矿型复合光催化剂：5‑15%，其余为具有微孔结构的复合吸附材料，复合吸附材料的比表面积为320‑360m2/g，平均孔径为80‑110nm，孔容为0.85‑1.15ml/g； 所述复合吸附材料以重量百分比计包括：硅藻土：30‑50%，海泡石：25‑45%，分子筛：25‑35%，膨润土：5‑10%，硅胶：0‑10%，各组分之和等于100%； 所述粘合层由氧化铝构成；所述元素A为碱土元素、稀土元素或过渡元素中的一种； 所述元素B为过渡元素中的一种； 所述元素C为过渡元素中的一种；所述元素A为Sr、La、Nd、Gd、Ca、Cd、Pb中的一种； 所述元素B为Zr、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co中的一种； 所述元素C为Y、Ga、Cu中的一种；该制备方法包括如下步骤： 按组分含量要求称取各组分并混合制得复合吸附材料，在100℃下干燥1.5小时，随后自然状况下冷却备用； 以金属元素A、B、C的硝酸盐为原料前驱体溶解于水中，其中金属元素A、B、C的硝酸盐的摩尔比为MA=MB+MC，得到混合盐溶液，首先在100‑150℃下干燥6‑10小时，随后在550‑750℃下高温煅烧1‑4小时后，得到钙钛矿型物质AB1‑xCxO3； 在氢氧化钛乳液中按摩尔比氢氧化钛：硫酸为1:0.005‑0.100加入稀硫酸溶液，搅拌均匀后在超声波中震荡10‑60分钟，制得酸化乳液； 所述稀硫酸溶液中按体积比，蒸馏水：硫酸为2‑10:1； 所述氢氧化钛乳液按如下步骤制备：将氨水加入Ti(SO4)2溶液中，生成白色无定形的絮状沉淀进行过滤、洗涤后打浆制得； 在搅拌状态下，在制得的酸化氢氧化钛乳液中加入钙钛矿型物质，氢氧化钛的质量与加入的钙钛矿型物质的质量比为1:0.01‑0.30，在超声波中震荡10‑60分钟后，加入复合吸附材料，再在超声波中震荡10‑60分钟后进行离心洗涤，离心洗涤完毕后倒掉上清液，并将沉淀物在150‑350℃煅烧保温2‑10小时，制得负载型光催化剂； 将负载型光催化剂加水进行球磨，球磨时加入拟薄水铝石，拟薄水铝石的加入量为负载型光催化剂质量的1‑10%，得到浆料，将浆料涂覆在滤网基材上，并进行干燥和焙烧，即制得可见光响应型空气净化器光触媒滤网；涂覆滤网基材前，向浆料中加入非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂包括但不限于聚乙烯醇非离子活性剂、聚氧乙烯型非离子表面活性剂，多元醇酯型非离子表面活性剂、烷基醇酰胺型非离子表面活性剂和非离子氟碳表面活性剂中的一种或多种； 所述聚氧乙烯型非离子表面活性剂包括高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚乙二醇酯、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺和聚丙二醇的环氧乙烷加成物中的一种或多种； 所述多元醇酯型非离子表面活性剂选用失水山梨醇酯或蔗糖酯。