一种空气净化材料的制备方法和空气净化材料技术

本发明专利技术实施例提供了一种空气净化材料的制备方法和空气净化材料，涉及光催化半导体技术领域。本发明专利技术实施例混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体，将溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体，将多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。由此解决了传统的光催化剂太阳能的利用效率不高，且与有机污染物的接触表面积较小，有机污染物的光降解效果差的问题，通过溶胶凝胶的方法合成的多孔氮化镓氧化锌固溶体，可以实现对可见光的响应，提高太阳能的利用效率，同时多孔结构增加了与有机污染物的接触表面积，提高了光催化剂的利用效率，增加了有机污染物的光降解效果。

Method for preparing air purifying material and air purifying material

The embodiment of the invention provides a preparation method of an air purifying material and an air purifying material, relating to the field of photocatalysis semiconductor technology. The embodiment of mixed zinc acetate and gallium nitrate the mixed material, adding solvent to form sol gel precursor in the mixed material, the sol gel precursors were sintered, porous granular zinc gallate precursor. The porous granular zinc gallate precursor by nitriding, the formation of porous gallium nitride solid solution of Zinc Oxide. So we can solve the traditional solar light catalyst utilization efficiency is not high, and the contact surface area and small organic pollutants. The effect of photo degradation of organic pollutants by the sol-gel method, through the porous Gan Zinc Oxide solid solution can be achieved in response to visible light, improve the utilization efficiency of solar energy, at the same time the porous structure increases the surface area in contact with organic pollutants, improve the utilization efficiency of the photocatalyst, increases the effect of photo degradation of organic pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种空气净化材料的制备方法和空气净化材料
本专利技术涉及光催化半导体
，特别是涉及一种空气净化材料的制备方法和空气净化材料。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，人们越来越重视空气污染对人体健康的危害，空气中的一些有机污染物，比如甲醛、苯、甲苯、一氧化碳、异丙醇等，严重威胁着人们的健康。目前，利用传统的光催化剂，比如二氧化钛，通过吸收太阳能产生光生电子与空穴对，在光催化剂的表面，通过光生电子和空穴与空气中的氧气和水汽反应生成不同的自由基捕获剂，通过自由基捕获剂将空气中的有机污染物降解为水和二氧化碳。在专利技术人应用在先技术时，发现在先技术传统的光催化剂，比如二氧化钛是紫外光响应的半导体，只能利用不到太阳能5％的紫外光，造成太阳能的大量浪费；而且传统的光催化剂都是颗粒状固体，与有机污染物的接触表面积较小，有机污染物的光降解效果差，不能使光催化剂得到完全利用，造成光催化剂的浪费。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种空气净化材料的制备方法和相应的一种空气净化材料。依据本专利技术的一个方面，提供了一种空气净化材料的制备方法，包括：混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体；将所述溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体；将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。优选地，所述混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体的步骤，包括：将醋酸锌和硝酸镓按比例混合得到混合物质；在所述混合物质中加入乙醇胺，并在设定温度下进行搅拌形成混合溶液；将所述混合溶液冷却至室温，并进行老化处理形成溶胶凝胶状前驱体。优选地，在所述将醋酸锌和硝酸镓按比例混合得到混合物质的步骤中，所述醋酸锌和硝酸镓的摩尔比为1:1.5至1:2.5。优选地，所述醋酸锌和硝酸镓的摩尔比为1:2。优选地，在所述混合物质中加入乙醇胺，并在设定温度下进行搅拌形成混合溶液的步骤中，所述设定温度为65℃至80℃，搅拌时间为1至2小时。优选地，所述混合物质中加入乙醇胺，并在在设定温度下进行搅拌形成混合溶液的步骤，包括：在所述混合物质中按比例加入乙醇胺，并在65℃至80℃水浴中通过磁力进行搅拌1至2小时后形成混合溶液。优选地，在所述进行老化处理形成溶胶凝胶状前驱体的步骤中，所述老化处理的温度为0℃至5℃，所述老化处理时间为24小时。优选地，所述将所述溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体的步骤，包括：将所述溶胶凝胶状前驱体置于400℃至600℃烧结容器中烧结1至2小时，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体。优选地，所述将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体的步骤，包括：将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体置于800℃至1000℃氮化容器中，以氨气进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。优选地，在所述以氨气进行氮化处理的步骤中，所述氨气的流量为50至200标准立方厘米/分钟，氮化时间为1至3小时。根据本专利技术的另一方面，提供了一种空气净化材料，所述空气净化材料包括多孔氮化镓氧化锌固溶体，采用上述空气净化材料的制备方法制成。优选地，所述多孔氮化镓氧化锌固溶体中孔洞的孔径为50nm至100nm。优选地，所述多孔氮化镓氧化锌固溶体的比表面积为10m2/g至20m2/g。相对在先技术，本专利技术具备如下优点：根据本专利技术的一种空气净化材料及制备方法，混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体，将所述溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体，将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。通过溶胶凝胶的方法合成多孔氮化镓氧化锌固溶体，由此解决了传统的光催化剂太阳能的利用效率不高，且与有机污染物的接触表面积较小，有机污染物的光降解效果差的问题，多孔氮化镓氧化锌固溶体可以实现对可见光的响应，提高了太阳能的利用效率，同时多孔结构增加了与有机污染物的接触表面积，提高了光催化剂的利用效率，增加了有机污染物的光降解效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例一提供的一种空气净化材料的制备方法的步骤流程图；图2示出了根据本专利技术实施例二提供的一种空气净化材料的制备方法的步骤流程图；图3示出了根据本专利技术实施例三提供的一种空气净化材料的制备方法的步骤流程图；图4示出了根据本专利技术制备的空气净化材料的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例一参照图1，示出了根据本专利技术一个实施例的一种空气净化材料的制备方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：步骤110，混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体。在一个优选的实施例中，可以将纯度在99％以上的醋酸锌和纯度在99％以上的硝酸镓混合得到混合物质，在混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状ZnGa2O4前驱体。所述醋酸锌和硝酸镓均为粉末状物质。步骤120，将所述溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体。在一个优选的实施例中，可以将所述溶胶凝胶状ZnGa2O4前驱体放置于烧结容器中进行烧结，所述烧结容器包括马弗炉，通过将所述溶胶凝胶状ZnGa2O4前驱体中的有机物烧结挥发，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体。步骤130，将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。在一个优选的实施例中，可以将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体放置于氮化容器中，所述氮化容器包括管式炉，所述氮化容器升温至设定温度后，向所述氮化容器通氨气进行氮化处理，最终形成多孔氮化镓氧化锌GaN/ZnO固溶体。相对在先技术，本专利技术具备如下优点：本专利技术实施例混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体，将所述溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体，将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。通过溶胶凝胶的方法合成多孔氮化镓氧化锌固溶体，由此解决了传统的光催化剂太阳能的利用效率不高，且与有机污染物的接触表面积较小，有机污染物的光降解效果差的问题，多孔氮化镓氧化锌固溶体可以实现对可见光的响应，提高了太阳能的利用效率，同时多孔结构增加了与有机污染物的接触表面积，提高了光催化剂的利用效率，增加了有机污染物的光降解效果。实施例二参照图2，示出了根据本专利技术一个实施例的一种空气净化材料的制备方法的步骤流程图，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气净化材料的制备方法，其特征在于，所述空气净化材料包括多孔氮化镓氧化锌固溶体，所述制备方法包括：混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体；将所述溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体；将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。

【技术特征摘要】
1.一种空气净化材料的制备方法，其特征在于，所述空气净化材料包括多孔氮化镓氧化锌固溶体，所述制备方法包括：混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体；将所述溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体；将所述多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在所述混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体的步骤，包括：将醋酸锌和硝酸镓按比例混合得到混合物质；在所述混合物质中加入乙醇胺，并在设定温度下进行搅拌形成混合溶液；将所述混合溶液冷却至室温，并进行老化处理形成溶胶凝胶状前驱体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述将醋酸锌和硝酸镓按比例混合得到混合物质的步骤中，所述醋酸锌和硝酸镓的摩尔比为1:1.5至1：2.5。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述醋酸锌和硝酸镓的摩尔比为1:2。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述混合物质中加入乙醇胺，并在设定温度下进行搅拌形成混合溶液的步骤中，所述设定温度为65℃至80℃，搅拌时间为1至2小时。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在所述混合物质中加入乙醇胺，并在设定温度下进行搅拌形成混合溶液的步骤，包括：在所述混合物质中按比例加入乙醇胺，并在65℃至80℃水浴中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利忠，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11