一种光催化复合材料结构制造技术

本实用新型专利技术涉及光催化复合材料技术领域，尤其涉及一种光催化复合材料结构；包括Ti箔基层和分设于所述Ti箔基层上、下两侧的光催化复合膜；还包括多个通孔，各所述通孔由上至下依次贯通位于所述Ti箔基层的上侧的所述光催化复合膜、所述Ti箔基层以及位于所述Ti箔基层下侧的所述光催化复合膜。本实用新型专利技术所公开的光催化复合材料结构，在多孔Ti箔基层上形成一层光催化Ag/Au‑MoS2‑TiO2薄膜，最终获得一种具有三维结构的高效光催化材料结构，所述材料结构具有可见光催化活性、光化学性能和光催化活性稳定，使得材料光催化降解染料废水能力强；同时，材料结构为三维结构，在进行染料废水处理时，易操作，回收方便，不会对环境造成二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化复合材料结构
本技术涉及光催化复合材料
，尤其涉及一种光催化复合材料结构。
技术介绍
随着现代工业结构多样化以及工业制备技术高端化发展，工业生产中产生并使用大量新型、结构复杂的化学物质。据统计，现流通的化学物质每年以超800种的速度在递增，导致进入水环境中的染料数量和种类不断增加。染料废水中含有大量的有机物，有机物大多以芳烃及杂环化合物为母体，并带有显色基团及极性基团，同时还含有卤化物、硝基化合物、苯胺、酚类等。染料废水复杂的组分使其呈现非生物降解性、毒性、潜在致癌性和诱导有机体突变等特性，且难以通过传统的污水处理方法，如：化学沉淀法、气浮法和化学氧化法等，对其进行有效降解。这类工业废水的不当排放将会严重威胁人类的健康和生态环境平衡。因此，开发新型的工业染料废水处理技术，科学有效的处理染料废水对维护生态环境，实现人类社会可持续发展具有重要的战略意义。以光催化氧化法是近年发展起来的一项应用于环境净化的先进氧化技术。光催化氧化法主要通过光和半导体催化材料共同作用使有机物发生氧化降解。通常，半导体在光的激励下形成电子—空穴对。光生空穴可与催化材料表面吸附的水分子或羟基反应生成羟基自由基(OH·)，光生电子则可与氧分子反应形成超氧自由基(O2·－)。OH·和O2·－均具有高活性和强氧化性，可将染料废水中的大部分有机物氧化降解，直至完全矿化为CO2和H2O等无机小分子。目前广泛应用的光催化半导体材料为P25(一种纳米TiO2粉末)。目前针对水体污染开发的TiO2系列光催化材料具有两个瓶颈问题。第一，量子效率低。第二，缺乏稳定可靠的可见光响应材料。TiO2由于带隙宽，只响应紫外光(紫外光能量仅占太阳能的4％)的激励，而当TiO2材料负载对可见光(可见光能量约占太阳能的48％)响应的窄带隙半导体材料，如：CdS、InP、GaAs，由于这些半导体材料光化学性质不稳定，从而导致基于TiO2形成的复合材料无法长期保持催化活性。因此，为了解决上述问题，急需专利技术一种新的光催化复合材料结构。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种光催化复合材料结构，在多孔Ti箔基层上形成一层光催化Ag-MoS2-TiO2薄膜，最终获得一种具有三维结构的高效光催化材料结构。本技术提供了下述方案：一种光催化复合材料结构，包括Ti箔基层和分设于所述Ti箔基层上、下两侧的光催化复合膜；还包括多个通孔，各所述通孔由上至下依次贯通位于所述Ti箔基层的上侧的所述光催化复合膜、所述Ti箔基层以及位于所述Ti箔基层下侧的所述光催化复合膜。优选地，所述光催化复合膜包括从内到外设置在所述Ti箔基层上的TiO2纳米管层、MoS2层以及贵金属层。优选地，所述通孔为圆形通孔，所述圆形通孔的直径不大于30mm。优选地，所述通孔为等边三角形通孔，所述等边三角形通孔的边长不大于30mm。优选地，所述通孔为正方形通孔，所述正方形通孔的边长不大于30mm。优选地，所述Ti箔基层的厚度范围为0.005～0.10mm。优选地，所述光催化复合膜的厚度范围为20～300μm。优选地，所述TiO2纳米管层为电化学成型TiO2纳米管层。优选地，所述MoS2层为热液成型MoS2层。优选地，所述贵金属层为溶液成型贵金属层；所述贵金属层为Au颗粒层、Ag颗粒层中的任一。本技术产生的有益效果：本技术所公开的光催化复合材料结构，在多孔Ti箔基层上形成一层光催化Ag/Au-MoS2-TiO2薄膜，最终获得一种具有三维结构的高效光催化材料结构，所述材料结构具有可见光催化活性、光化学性能和光催化活性稳定，使得材料光催化降解染料废水能力强；同时，材料结构为三维结构，在进行染料废水处理时，易操作，回收方便，不会对环境造成二次污染。附图说明图1为本技术的光催化复合材料结构的结构示意图(剖视图)；图2为本技术的光催化复合材料结构的结构示意图(圆形通孔)；图3为本技术的光催化复合材料结构的结构示意图(等边三角形通孔)；图4为本技术的光催化复合材料结构的结构示意图(正方形通孔)。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。参见图1至图4所示，一种光催化复合材料结构，包括Ti箔基层1和分设于所述Ti箔基层上、下两侧的光催化复合膜3；还包括多个通孔2，各所述通孔由上至下依次贯通位于所述Ti箔基层的上侧的所述光催化复合膜、所述Ti箔基层以及位于所述Ti箔基层下侧的所述光催化复合膜。所述光催化复合膜包括从内到外设置在所述Ti箔基层上的TiO2纳米管层4、MoS2层5以及贵金属层6。所述光催化复合膜为Ag-MoS2-TiO2薄膜，所述通孔为圆形通孔，所述圆形通孔的直径为30mm。所述Ti箔基层的厚度为0.10mm；所述光催化Ag-MoS2-TiO2薄膜的厚度范围为200μm。所述TiO2纳米管层为电化学成型TiO2纳米管层；所述MoS2层为热液成型MoS2层；所述Ag颗粒凸起为溶液成型Ag颗粒凸起；所述光催化Ag-MoS2-TiO2薄膜为三维结构光催化Ag-MoS2-TiO2薄膜。具体实施时，所述光催化复合膜还可以为Au-MoS2-TiO2薄膜，所述圆形通孔的直径还可以为不大于30mm；所述通孔还可以为等边三角形通孔，所述等边三角形通孔的边长不大于30mm；所述通孔还可以为正方形通孔，所述正方形通孔的边长不大于30mm；所述Ti箔基层的厚度范围为0.005～0.10mm；所述光催化Ag-MoS2-TiO2薄膜的厚度范围为20～300μm。本实施例中所述光催化复合材料结构，在多孔Ti箔基层上形成一层光催化Ag/Au-MoS2-TiO2薄膜，最终获得一种具有三维结构的高效光催化材料结构，所述材料结构具有可见光催化活性、光化学性能和光催化活性稳定，使得材料光催化降解染料废水能力强；同时，材料结构为三维结构，在进行染料废水处理时，易操作，回收方便，不会对环境造成二次污染。本实施例中所述光催化复合材料结构具有优异的光催化特性，主要基于设计合理的材料结构，以下以Ag-MoS2-TiO2进行说明；材料结构技术方案为在多孔Ti箔基层上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化复合材料结构，其特征在于：包括Ti箔基层和分设于所述Ti箔基层上、下两侧的光催化复合膜；还包括多个通孔，各所述通孔由上至下依次贯通位于所述Ti箔基层的上侧的所述光催化复合膜、所述Ti箔基层以及位于所述Ti箔基层下侧的所述光催化复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种光催化复合材料结构，其特征在于：包括Ti箔基层和分设于所述Ti箔基层上、下两侧的光催化复合膜；还包括多个通孔，各所述通孔由上至下依次贯通位于所述Ti箔基层的上侧的所述光催化复合膜、所述Ti箔基层以及位于所述Ti箔基层下侧的所述光催化复合膜。2.根据权利要求1所述的光催化复合材料结构，其特征在于：所述光催化复合膜包括从内到外设置在所述Ti箔基层上的TiO2纳米管层、MoS2层以及贵金属层。3.根据权利要求2所述的光催化复合材料结构，其特征在于：所述通孔为圆形通孔，所述圆形通孔的直径不大于30mm。4.根据权利要求2所述的光催化复合材料结构，其特征在于：所述通孔为等边三角形通孔，所述等边三角形通孔的边长不大于30mm。5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：林毅，陆嫦娥，王倩，温庆和，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：新型
国别省市：四川,51