铋铜硫氧和/或其复合材料及其制备方法和用途、温度影响的光催化降解甲醛的设备和方法技术

本发明专利技术提供了铋铜硫氧和/或其复合材料及其制备方法和用途、温度影响的光催化降解甲醛的设备和方法，该铋铜硫氧和/或其复合材料可以充分吸收可见光，从而可在无外加光源时高效催化降解甲醛，且能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，可重复多次利用，稳定性好，市场前景广阔。

Bismuth-Copper-Sulfur-Oxygen and/or Its Composites and Their Preparation Methods, Applications and Temperature-Affected Photocatalytic Degradation Equipment and Methods for Formaldehyde

The invention provides a bismuth copper sulfur oxygen and/or its composite material, a preparation method, a device and a method for photocatalytic degradation of formaldehyde with the effect of preparation method and application, temperature, etc. The bismuth copper sulfur oxygen and/or its composite material can fully absorb visible light, thereby efficiently catalytic degradation of formaldehyde without an external light source, and can be effectively used in various occasions. Catalytic degradation of formaldehyde, especially suitable for indoor formaldehyde catalytic degradation, can be reused many times, good stability, broad market prospects.

【技术实现步骤摘要】
铋铜硫氧和/或其复合材料及其制备方法和用途、温度影响的光催化降解甲醛的设备和方法
本专利技术涉及空气净化
，具体的，涉及铋铜硫氧和/或其复合材料及其制备方法和用途、温度影响的光催化降解甲醛的设备和方法。
技术介绍
目前光催化技术降解甲醛常用的材料为TiO2。然而TiO2只能吸收利用紫外光区的光，无论是居卧还是办公场所，都无法得到充分的光照来激发其催化甲醛。另外由于还存在潮气等环境因素，会导致TiO2失效，催化效率低。因而，现有的光催化降解甲醛的技术仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种可以充分吸收可见光、高效催化降解甲醛、能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解、特别适用于室内甲醛的催化降解、可重复多次利用、稳定性好、或者市场前景广阔的铋铜硫氧和/或其复合材料。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种铋铜硫氧和/或其复合材料在光催化降解甲醛中的用途。根据本专利技术的实施例，所述铋铜硫氧和/或其复合材料可以充分吸收可见光，从而可在无外加光源时高效催化降解甲醛，且能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，可重复多次利用，稳定性好，市场前景广阔。根据本专利技术的实施例，所述铋铜硫氧为二维层状结构。根据本专利技术的实施例，所述铋铜硫氧的复合材料包括铋铜硫氧-金纳米复合材料。根据本专利技术的实施例，所述二维层状结构为片状结构。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种光催化降解甲醛的设备。根据本专利技术的实施例，该设备包括铋铜硫氧和/或其复合材料，其中，所述铋铜硫氧和/或其复合材料如前面所述限定。专利技术人发现，该光催化降解甲醛的设备可以在无外加光源时高效催化降解甲醛，结构简单、成本较低，能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，可重复多次利用，稳定性好，市场前景广阔，且具有前面所述的铋铜硫氧和/或其复合材料的所有特征和优点，在此不再过多赘述。根据本专利技术的实施例，所述光催化降解甲醛的设备还包括：光源，用于对所述铋铜硫氧和/或其复合材料进行光照。根据本专利技术的实施例，所述光源为氙灯。根据本专利技术的实施例，还包括加热组件，用于对所述铋铜硫氧和/或其复合材料进行加热，并使所述铋铜硫氧和/或其复合材料中形成温度梯度。根据本专利技术的实施例，所述温度梯度为20-200℃。在本专利技术的又一个方面，本专利技术提供了一种光催化降解甲醛的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：在光照条件下，使铋铜硫氧和/或其复合材料与甲醛接触，其中，所述铋铜硫氧和/或其复合材料如前面所述限定。专利技术人发现，该方法操作简单、方便，容易实现，易于工业化，且可以在无外加光源时高效催化降解甲醛，成本较低，能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，稳定性好。根据本专利技术的实施例，所述铋铜硫氧和/或其复合材料中具有温度梯度。根据本专利技术的实施例，所述温度梯度为20-200℃。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提供了一种制备铋铜硫氧和/或其复合材料的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：1)将铋源和铜源混合，得到第一混合物；2)将所述第一混合物和硫源混合，得到第二混合物；3)调节所述第二混合物的pH值为7-9.5，得到第三混合物；4)在120-180℃的条件下，使所述第三混合物在密闭反应器中反应8-72小时。专利技术人发现，该方法操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，制备所得的铋铜硫氧和/或其复合材料可以充分吸收可见光，从而在无外加光源时高效催化降解甲醛，且能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，可重复多次利用，稳定性好，市场前景广阔。根据本专利技术的实施例，所述铋源为硝酸铋或氧化铋。根据本专利技术的实施例，所述铜源为硝酸铜。根据本专利技术的实施例，所述硫源为硫脲。根据本专利技术的实施例，所述密闭反应器为水热反应釜。根据本专利技术的实施例，调节所述第二混合物的pH值为7或8.5。根据本专利技术的实施例，该方法进一步包括下列之一：a)将步骤4)得到的反应产物和金化合物反应；b)将步骤4)得到的反应产物和金纳米溶胶混合。根据本专利技术的实施例，所述金化合物为四氯化金。根据本专利技术的实施例，所述反应产物与所述金化合物的质量比为(20-2)：1，所述反应产物与所述金纳米溶胶的体积比为(20-10)：1。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提供了一种铋铜硫氧和/或其复合材料。根据本专利技术的实施例，该铋铜硫氧和/或其复合材料是通过前面所述的方法制备的。专利技术人发现，该铋铜硫氧和/或其复合材料可以充分吸收可见光，从而在无外加光源时高效催化降解甲醛，且能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，可重复多次利用，稳定性好，市场前景广阔。附图说明图1显示了本专利技术一个实施例的制备铋铜硫氧的方法的流程示意图。图2显示了本专利技术一个实施例的制备铋铜硫氧复合材料的方法的流程示意图。图3显示了本专利技术一个实施例的制备铋铜硫氧复合材料的方法的流程示意图。图4显示了本专利技术一个实施例的铋铜硫氧-金纳米复合材料的透射电镜照片。图5显示了本专利技术一个实施例的光催化甲醛的设备的照片。(左侧(a)图为光催化甲醛时设备内部的温度场分布图；右侧(b)图为光催化甲醛时设备外部的温度场分布图)图6显示了本专利技术实施例1、实施例2和对比例1的甲醛的浓度变化量-时间曲线。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种铋铜硫氧和/或其复合材料在光催化降解甲醛中的用途。根据本专利技术的实施例，所述铋铜硫氧和/或其复合材料可以充分吸收可见光，从而可在无外加光源时高效催化降解甲醛，且能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，可重复多次利用，稳定性好，市场前景广阔。根据本专利技术的实施例，所述铋铜硫氧和/或其复合材料的结构可以为二维层状结构。在本专利技术的一些实施例中，所述铋铜硫氧和/或其复合材料的结构片状结构。由此，所述铋铜硫氧和/或其复合材料的结构较薄，有利于催化反应的进行，可以进一步使得所述铋铜硫氧和/或其复合材料对甲醛的催化性能更好。根据本专利技术的实施例，所述铋铜硫氧的复合材料的具体种类不受特别限制，只要满足要求，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择。在本专利技术的一些实施例中，所述铋铜硫氧的复合材料可以为铋铜硫氧-贵金属纳米复合材料。在本专利技术一些更加优选的实施例中，所述铋铜硫氧的复合材料为铋铜硫氧-金纳米复合材料。由此，对甲醛的催化性能进一步提高。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种光催化降解甲醛的设备。根据本专利技术的实施例，该设备包括铋铜硫氧和/或其复合材料，其中，所述铋铜硫氧和/或其复合材料如前面所述限定。专利技术人发现，该光催化降解甲醛的设备可以在无外加光源时高效催化降解甲醛，结构简单、成本较低，能够有效用于各种场合中甲醛的催化降解，特别适用于室内甲醛的催化降解，可重复多次利用，稳定性好，市场前景广阔，且具有前面所述的铋铜硫氧和/或其复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铋铜硫氧和/或其复合材料在光催化降解甲醛中的用途。

【技术特征摘要】
1.一种铋铜硫氧和/或其复合材料在光催化降解甲醛中的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述铋铜硫氧为二维层状结构，任选的，所述铋铜硫氧的复合材料包括铋铜硫氧-金纳米复合材料，任选的，所述二维层状结构为片状结构。3.一种光催化降解甲醛的设备，其特征在于，包括铋铜硫氧和/或其复合材料，其中，所述铋铜硫氧和/或其复合材料如权利要求1或2所述限定。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括：光源，用于对所述铋铜硫氧和/或其复合材料进行光照；任选的，所述光源为氙灯，任选的，还包括加热组件，用于对所述铋铜硫氧和/或其复合材料进行加热，并使所述铋铜硫氧和/或其复合材料中形成温度梯度，任选的，所述温度梯度为20-200℃。5.一种光催化降解甲醛的方法，其特征在于，包括：在光照条件下，使铋铜硫氧和/或其复合材料与甲醛接触，其中，所述铋铜硫氧和/或其复合材料如权利要求1-2中任一项所述限定。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述铋铜硫氧和/或其复合材料中具有温度梯度，任选的，所述温度梯度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林元华，罗屹东，南策文，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11