甲醛降解的复合光催化材料及其制备方法技术

本申请公开了一种甲醛降解的复合光催化材料及其制备方法，该方法包括：制备二氧化钛复合光催化剂悬浮液；制备中空碳纤维载体；制备粘结剂；将中空碳纤维载体浸渍在粘结剂中3～8min，然后提拉出来后在90～100℃干燥10～30min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中30～60min，提拉出来后在90～110℃干燥90～120min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中5～20min，提拉出来后在90～110℃干燥60～80min，获得复合光催化材料。本发明专利技术的材料其甲醛分解速度快，且降解率高，甲醛气体降解率可达到93％。

Composite photocatalytic materials for formaldehyde degradation and their preparation methods

The present application discloses a composite photocatalytic material for formaldehyde degradation and its preparation method. The method includes: preparation of titanium dioxide composite photocatalyst suspension; preparation of hollow carbon fiber carrier; preparation of binder; impregnation of hollow carbon fiber carrier in binder for 3-8 minutes, then pulling out and drying at 90-100 degrees C for 10-30 minutes. The dried hollow carbon fiber carrier was immersed in the suspension of titanium dioxide composite photocatalyst for 30 to 60 minutes, and then dried at 90 to 110 degrees C for 90 to 120 minutes. The dried hollow carbon fiber carrier was immersed in the suspension of titanium dioxide composite photocatalyst for 5 to 20 minutes and dried at 90 to 110 degrees C after extraction. Composite photocatalytic materials were obtained by drying for 60-80 minutes. The material of the invention has fast formaldehyde decomposition speed and high degradation rate, and the formaldehyde gas degradation rate can reach 93%.

【技术实现步骤摘要】
甲醛降解的复合光催化材料及其制备方法
本申请涉及空气净化
，特别是涉及一种甲醛降解的复合光催化材料及其制备方法。
技术介绍
研究表明，光催化技术在环境污染治理方面有着良好的应用前景光催化剂可以分散于树脂中制成光催化涂料，不但能使涂层具有优良的性能，还可以有效地降低环境中污染性气体的浓度，使有机或无机污染物在光催化作用下发生氧化还原反应，生成H2O、CO2及盐等物质，达到无害化，从而净化环境。二氧化钛(TiO2)，能够捕获光子和实现电荷分离，是最常用的光催化材料。该类无机半导体光催化剂的光催化过程是通过光激发产生的电子和空穴，其分别与吸附到催化剂表面的物种发生还原和氧化反应而实现的。但是其光催化剂粉体在应用过程中面临光催化效率低和吸附量低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种甲醛降解的复合光催化材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种甲醛降解的复合光催化材料，包括载体、以及依次负载于载体表面的粘结剂和光催化剂，所述载体为中空碳纤维载体，所述光催化剂为二氧化钛。优选的，在上述的甲醛降解的复合光催化材料中，所述粘结剂为AlPO4。本申请还公开了一种甲醛降解的复合光催化材料的制备方法，包括：制备二氧化钛复合光催化剂悬浮液；制备中空碳纤维载体；制备粘结剂；将中空碳纤维载体浸渍在粘结剂中3～8min，然后提拉出来后在90～100℃干燥10～30min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中30～60min，提拉出来后在90～110℃干燥90～120min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中5～20min，提拉出来后在90～110℃干燥60～80min，获得复合光催化材料。优选的，在上述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法中，二氧化钛复合光催化剂悬浮液的浓度为4％～7％。优选的，在上述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法中，二氧化钛复合光催化剂悬浮液的制备包括：在常温条件下，将35～50重量份的碲氢化钠、160～210重量份的二氧化钛加入到去离子水中，磁力搅拌10～20min；然后加入70～80重量份的乙酸镉、35～50重量份的巯基丙酸超声分散10～20min。优选的，在上述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法中，中空碳纤维载体的制备包括：在370～450℃高温条件下，通过纺丝机对聚丙烯腈进行纺丝，获得中空纤维，然后在化学交联器中，加入氧气使其在50～60℃下反应20～30min，对中空纤维进行洗涤，除去表面的杂质，然后先在酸性溶液中浸泡8～15min，洗涤至中性，然后继续在碱性溶液中浸泡10～20min，洗涤至中性，然后在2500～2800℃的石墨化炉中碳化1～3小时。优选的，在上述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法中，粘结剂的制备包括：将40重量份的氢氧化铝加入至的正磷酸中，加热至70℃～85℃，搅拌混合10～30min后获得粘结剂。优选的，在上述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法中，正磷酸的质量分数为85％。本申请还公开了一种甲醛降解的复合光催化材料的制备方法，包括：(1)、在常温条件下，将40重量份的碲氢化钠、200重量份的二氧化钛加入到去离子水中，磁力搅拌20min；然后加入80重量份的乙酸镉、50重量份的巯基丙酸超声分散10min，获得质量浓度在6％二氧化钛复合光催化剂悬浮液；(2)、在400℃高温条件下，通过纺丝机对聚丙烯腈进行纺丝，获得中空纤维，然后在化学交联器中，加入氧气使其在60℃下反应30min，对中空纤维进行洗涤，除去表面的杂质，然后先在酸性溶液中浸泡10min，洗涤至中性，然后继续在碱性溶液中浸泡10min，洗涤至中性，然后在2600℃的石墨化炉中碳化2小时，获得中空碳纤维载体；(3)、将氢氧化铝加入至正磷酸中，正磷酸的质量分数为85％，加热至70℃～85℃，搅拌混合20min后获得粘结剂；(4)、将中空碳纤维载体浸渍在粘结剂中5min，然后提拉出来后在90～100℃干燥10min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中40min，提拉出来后在110℃干燥120min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中10min，提拉出来后在110℃干燥70min，获得复合光催化材料。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的材料其甲醛分解速度快，且降解率高，甲醛气体降解率可达到93％。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例1在常温条件下，将40mg的碲氢化钠、200mg的二氧化钛加入到去离子水中，磁力搅拌20min；然后加入80mg的乙酸镉、50mg的巯基丙酸超声分散10min，获得质量浓度在6％二氧化钛复合光催化剂悬浮液。在400℃高温条件下，通过纺丝机对聚丙烯腈进行纺丝，获得中空纤维，然后在化学交联器中，加入氧气使其在60℃下反应30min。对中空纤维进行洗涤，除去表面的杂质，然后先在酸性溶液中浸泡10min，洗涤至中性，然后继续在碱性溶液中浸泡10min，洗涤至中性，然后在2600℃的石墨化炉中碳化2小时，获得中空碳纤维载体。将40mg的氢氧化铝加入至100mL的正磷酸中，正磷酸的质量分数为85％，加热至70℃～85℃，搅拌混合20min后获得粘结剂。将中空碳纤维载体浸渍在粘结剂中5min，然后提拉出来后在90～100℃干燥10min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中40min，提拉出来后在110℃干燥120min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中10min，提拉出来后在110℃干燥70min，获得复合光催化材料。在封闭的空间对甲醛进行降解测试，控制环境温度22℃，气体流速1.5m/s，环境相对湿度在45％，甲醛初始浓度为5mg/m3。可以发现：在60min后甲醛浓度稳定，甲醛气体降解率达到93％。对比例1在常温条件下，将200mg的二氧化钛加入到去离子水中，磁力搅拌20min；获得质量浓度在6％二氧化钛光催化剂悬浮液。在400℃高温条件下，通过纺丝机对聚丙烯腈进行纺丝，获得中空纤维，然后在化学交联器中，加入氧气使其在60℃下反应30min。对中空纤维进行洗涤，除去表面的杂质，然后先在酸性溶液中浸泡10min，洗涤至中性，然后继续在碱性溶液中浸泡10min，洗涤至中性，然后在2600℃的石墨化炉中碳化2小时，获得中空碳纤维载体。将40mg的氢氧化铝加入至100mL的正磷酸中，正磷酸的质量分数为85％，加热至70℃～85℃，搅拌混合20min后获得粘结剂。将中空碳纤维载体浸渍在粘结剂中5min，然后提拉出来后在90～100℃干燥10min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛光催化剂悬浮液中40min，提拉出来后在110℃干燥120min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中10min，提拉出来后在110℃干燥70min，获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醛降解的复合光催化材料，其特征在于，包括载体、以及依次负载于载体表面的粘结剂和光催化剂，所述载体为中空碳纤维载体，所述光催化剂为二氧化钛。

【技术特征摘要】
1.一种甲醛降解的复合光催化材料，其特征在于，包括载体、以及依次负载于载体表面的粘结剂和光催化剂，所述载体为中空碳纤维载体，所述光催化剂为二氧化钛。2.根据权利要求1所述的甲醛降解的复合光催化材料，其特征在于，所述粘结剂为AlPO4。3.一种甲醛降解的复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括：制备二氧化钛复合光催化剂悬浮液；制备中空碳纤维载体；制备粘结剂；将中空碳纤维载体浸渍在粘结剂中3～8min，然后提拉出来后在90～100℃干燥10～30min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中30～60min，提拉出来后在90～110℃干燥90～120min；继续将干燥后的中空碳纤维载体浸渍在二氧化钛复合光催化剂悬浮液中5～20min，提拉出来后在90～110℃干燥60～80min，获得复合光催化材料。4.根据权利要求3所述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法，其特征在于，二氧化钛复合光催化剂悬浮液的浓度为4％～7％。5.根据权利要求3所述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法，其特征在于，二氧化钛复合光催化剂悬浮液的制备包括：在常温条件下，将35～50重量份的碲氢化钠、160～210重量份的二氧化钛加入到去离子水中，磁力搅拌10～20min；然后加入70～80重量份的乙酸镉、35～50重量份的巯基丙酸超声分散10～20min。6.根据权利要求3所述的甲醛降解的复合光催化材料的制备方法，其特征在于，中空碳纤维载体的制备包括：在370～450℃高温条件下，通过纺丝机对聚丙烯腈进行纺丝，获得中空纤维，然后在化学交联器中，加入氧气使其在50～60℃下反应20～30min，对中空纤维进行洗涤，除去表面的杂质，然后先在酸性溶液中浸泡8～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坤，张瑞锋，刘伟，
申请(专利权)人：江苏弗瑞仕环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32