一种光催化空气净化材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化空气净化材料的制备方法，该方法利用聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫和氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛通过物理吸附，得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的金属网或金属泡沫，再通过高温处理在金属网或金属泡沫表面沉积氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛而制备光催化空气净化材料。本发明专利技术制备的光催化空气净化材料具有良好的柔性，并在可见光下具有分解污染物的能力，能作为空气的滤网，达到空气的净化的目的。

Preparation method of photocatalytic air purifying material

The invention discloses a preparation method of photocatalytic air purification material. The method utilizes polydopamine modified metal mesh or metal foam and nitrogen, fluorine and sulfur doped nano-titanium dioxide to obtain nano-titanium dioxide mesh or metal foam loaded with nitrogen, fluorine and sulfur by physical adsorption, and then passes through high temperature. The photocatalytic air purification materials were prepared by depositing nitrogen, fluorine and sulfur doped nanometer titanium dioxide on the surface of metal mesh or metal foam. The photocatalytic air purifying material prepared by the invention has good flexibility, and has the ability to decompose pollutants under visible light, and can be used as a filter screen of air to achieve the purpose of air purification.

【技术实现步骤摘要】
一种光催化空气净化材料的制备方法
本专利技术涉及光催化材料
，具体涉及一种光催化空气净化材料的制备方法。
技术介绍
20世纪以来，人类在享受科技迅速发展所带来的舒适和方便的同时，也品尝着盲目发展和短视造成地生存环境不断恶化的苦果。近年，空气污染也越来越严重，严重威胁着人们的健康，此外，家装家具由于制备原料的缺陷，导致也会释放出有毒气体如甲醛等气体，因此，对空气的净化成为人们的呼声。利用太阳光发生光催化降解污染物的研究得到了国内外的广泛重视。其中，纳米二氧化钛（TiO2）是一种代表性具有光催化效果的半导体材料而被广泛研究，但是纳米二氧化钛通常只有在紫外光区才具有较好的催化效果，利用日常阳光催化，效果不佳，正对着以问题研究人员利用掺杂的技术实现了纳米二氧化钛在可见光区具有较好的光催化能力，但目前研究者们主要集中在品种的研发上，而在其广泛使用上研究较少。此外，掺杂的纳米二氧化钛通常以粉末形成存在，不利于它的日常使用。鉴于此，有必要研究一种光催化空气净化材料的制备方法。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能为日常生活使用，并且能在可见光下具有较好的催化效果的光催化空气净化材料的制备方法。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种光催化空气净化材料的制备方法，包括以下制备步骤：S1、将金属网或金属泡沫利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的金属网或金属泡沫置于pH为8.5的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将金属网或金属泡沫水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到分散液，再将聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫置于分散液中，静置24h，取出金属网或金属泡沫，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的金属网或金属泡沫；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的金属网或金属泡沫置于马弗炉中进行加热一定时间，得到光催化空气净化材料。优选地，前述步骤S1中，金属网或金属泡沫的材质是不锈钢滤网、泡沫铜、泡沫铝和泡沫镍中的一种。再优选地，前述步骤S1中，盐酸多巴胺溶液的质量分数为0.1~8%。更优选地，前述步骤S2中，氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛分散液的质量分数为0.1~5%。进一步优选地，前述步骤S3中，高温处理温度为150~700℃，处理时间为2~24h。本专利技术的有益之处在于：（1）本专利技术的工艺过程操作简单、成本低廉，能够适应大规模实际生产；（2）本专利技术是利用金属网或金属泡沫来制备光催化空气净化材料，能够让人们日常利用于空气净化中；（3）本专利技术制备的光催化空气净化材料能够在普通太阳光下实现光催化功能。附图说明图1是本专利技术的实施例1中制备的光催化空气净化材料的扫描电子显微镜图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。实施例1一种光催化空气净化材料的制备方法，包括以下制备步骤：S1、将金属网或金属泡沫利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的不锈钢滤网置于pH为8.5的质量分数为0.8%的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将不锈钢滤网水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的不锈钢滤网；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到质量分数为1%的分散液，再将聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫置于分散液中，静置24h，取出不锈钢滤网，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的不锈钢滤网；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的不锈钢滤网置于马弗炉中进行加热，温度为150℃，处理时间为24h，得到光催化空气净化材料。实施例2一种光催化空气净化材料的制备方法，包括以下制备步骤：S1、将泡沫铜沫利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的泡沫铜置于pH为8.5的质量分数为0.1%的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将泡沫铜水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的泡沫铜；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到质量分数为0.1%的分散液，再将聚多巴胺修饰的泡沫铜置于分散液中，静置24h，取出泡沫铜，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫铜；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫铜置于马弗炉中进行加热，温度为700℃，处理时间为2h，得到光催化空气净化材料。实施例3一种光催化空气净化材料的制备方法，包括以下制备步骤：S1、将泡沫镍利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的泡沫镍置于pH为8.5的质量分数为8%的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将泡沫镍水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的泡沫镍；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到质量分数为5%的分散液，再将聚多巴胺修饰的泡沫镍置于分散液中，静置24h，取出泡沫镍，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫镍；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫镍置于马弗炉中进行加热，温度为300℃，处理时间为15h，得到光催化空气净化材料。实施例4一种光催化空气净化材料的制备方法，包括以下制备步骤：S1、将泡沫铝利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的泡沫铝置于pH为8.5的质量分数为1%的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将泡沫铝水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的泡沫铝；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到质量分数为2%的分散液，再将聚多巴胺修饰的泡沫铝置于分散液中，静置24h，取出泡沫铝，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫铝；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫铝置于马弗炉中进行加热，温度为500℃，处理时间为10h，得到光催化空气净化材料。实施例5一种光催化空气净化材料的制备方法，包括以下制备步骤：S1、将泡沫铜利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的泡沫铜置于pH为8.5的质量分数为0.8%的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将泡沫铜水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的泡沫铜；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到质量分数为2%的分散液，再将聚多巴胺修饰的泡沫铜置于分散液中，静置24h，取出泡沫铜，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫铜；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的泡沫铜置于马弗炉中进行加热，温度为400℃，处理时间为5h，得到光催化空气净化材料。实施例1中制备的光催化空气净化材料的扫描电子显微镜图如图1所示，可以看出，氮、氟、硫掺杂的纳米TiO2以纳米颗粒形式附着于不锈钢滤网上。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光催化空气净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：S1、将金属网或金属泡沫利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的金属网或金属泡沫置于pH为8.5的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将金属网或金属泡沫水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到分散液，再将聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫置于分散液中，静置24h，取出金属网或金属泡沫，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的金属网或金属泡沫；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的金属网或金属泡沫置于马弗炉中进行加热一定时间，得到光催化空气净化材料。

【技术特征摘要】
1.一种光催化空气净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：S1、将金属网或金属泡沫利用丙酮超声洗净3次，干燥后，将干净的金属网或金属泡沫置于pH为8.5的盐酸多巴胺溶液中，反应24h后将金属网或金属泡沫水洗3次，烘干得到聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫；S2、将氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛超声分散在纯水中，得到分散液，再将聚多巴胺修饰的金属网或金属泡沫置于分散液中，静置24h，取出金属网或金属泡沫，干燥得到负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的金属网或金属泡沫；S3、将负载有氮、氟、硫掺杂的纳米二氧化钛的金属网或金属泡沫置于马弗炉中进行加热一定时间，得到光催化空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭赞如，蒋勇，
申请(专利权)人：江苏奥净嘉环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32