一种高效光触媒净化片制造技术

本发明专利技术涉及一种高效光触媒净化片，包括基板和布设在基板上的光催化薄膜，所述基板的上表面具有均匀交错分布的凸起，基板上均匀地设置有贯穿基板的的锥形孔道，所述锥形孔道的大孔位于具有凸起的上表面，在具有凸起的上表面和锥形孔道内布设有一层光催化薄膜，本申请可用于净化水和空气，其有效表面积大，催化效率高。

A High Efficiency Photocatalyst Purifying Tablet

The invention relates to an efficient photocatalyst purifying sheet, which comprises a substrate and a photocatalytic film arranged on the substrate. The upper surface of the substrate has uniformly staggered protrusions, and a conical channel through the substrate is uniformly arranged on the substrate. The large hole of the conical channel is located on the upper surface with a protrusion, and a layer of photocatalyst is arranged on the upper surface with a protrusion and in the conical channel. The application can be used to purify water and air with large effective surface area and high catalytic efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种高效光触媒净化片
本专利技术涉及环保净化
，尤其涉及一种高效光触媒净化片。
技术介绍
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称，它涂布于基板表面，在紫外光的作用下，产生强烈催化降解功能，能有效地降解空气中有毒有害气体，能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。光触媒的使用一般是负载在一定的载体上，当前采用的载体主要是泡沫金属、多孔陶瓷材料、金属丝网、无纺布等，这些载体本身具有很高的比表面，但是，由于这些载体是很多丝、条、块、片的相互交错和组合，在一般结构布置下，当光源照射时，只有最外侧靠近光源的部分被照射，大部分的表面呈背光状态，具有高比表面的载体上的有效表面积却很小，因此，增大有效照射表面可以提高光触媒的催化效率。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高效光触媒净化片，以解决上述提出问题。本专利技术的实施例中提供了一种高效光触媒净化片，包括基板和布设在基板上的光催化薄膜，所述基板的上表面具有均匀交错分布的凸起，基板上均匀地设置有贯穿基板的的锥形孔道，所述锥形孔道的大孔位于具有凸起的上表面，在具有凸起的上表面和锥形孔道内布设有一层光催化薄膜；优选地，所述基板为陶瓷板，厚度3-20mm；优选地，所述凸起高度1-5mm；优选地，所述锥形孔道的大孔直径2-4mm，小孔直径1-2mm，孔密度60000-65000个/m2；优选地，所述光催化薄膜由光催化剂与聚乙烯醇成膜制备，薄膜厚度5-10um；进一步优选地，所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物，包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术通过在基板上设置凸起和锥形孔道，增大基板的涂覆表面积和有效照射表面，避免光催化薄膜无法接受光照射不能被有效激发而影响了系统的光催化效率；以铟锡双金属层状氢氧化物为光催化剂、催化剂前体、催化剂载体，制备高效复合光催化剂，进一步提高了光触媒净化片的催化效率。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术侧视结构示意图；图2是本专利技术俯视结构示意图。附图标记：1-基板；2-锥形孔道；3-凸起；4-光催化薄膜。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。随着城市化、工业化水平的提高，以挥发性有机物为主的空气有机物污染问题愈发严重，挥发性有机物简称VOCs，是指除CO2、CO、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵以外参加光化学反应的含碳化合物，其来源广泛，污染能力强，对人类生活造成严重的影响，极有必要对其进行消除降解，光催化氧化反应条件温和，操作简单，是最具潜力和应用优势的污染治理技术。现有的光催化剂中，以TiO2为代表的氧化物型光催化剂在降解过程中易出现积碳失活，且其宽的禁带宽度只能被紫外光激发；水滑石是一类二维阴离子型层状材料，具有组成可调变性及结构可设计性，由于其特殊的微纳米结构，在催化、吸附领域应用优势明显，以ZnSn(OH)6为代表的双金属层状氢氧化物型光催化剂具有碱性中心，不易积碳，但普遍活性较低，且制备方法对催化活性影响较大，存在催化效果不稳定的问题，另外，常规制备方法也难以制备薄层的氢氧化物，需另外的剥层技术处理。本专利技术的实施例涉及一种高效光触媒净化片，包括基板和布设在基板上的光催化薄膜，所述基板的上表面具有均匀交错分布的凸起，基板上均匀地设置有贯穿基板的的锥形孔道，所述锥形孔道的大孔位于具有凸起的上表面，在具有凸起的上表面和锥形孔道内布设有一层光催化薄膜；优选地，所述基板为陶瓷板，厚度3-20mm；优选地，所述凸起高度1-5mm；优选地，所述锥形孔道的大孔直径2-4mm，小孔直径1-2mm，孔密度60000-65000个/m2；优选地，所述光催化薄膜由光催化剂与聚乙烯醇成膜制备，薄膜厚度5-10um；进一步优选地，所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物，包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物；铟锡双金属层状氢氧化物具有多羟基结构，提供活性中心捕获水蒸气、氧气，生成氧负离子自由基、羟基自由基等，为获得强化功能的水滑石基板料，对其进行负载与复合，微量的铂负载提高催化效果，缓和催化反应条件，本申请中，以铟锡双金属层状氢氧化物为催化剂前体、催化剂、催化剂载体，以铟锡金属氧化物为光活性催化中心，构建光活性和表面活性双中心的可见光响应高效复合光催化剂；优选地，铟锡双金属层状氢氧化物由铟和锡的盐溶液在碳酰胺的过氧化氢溶液中加热反应制得；进一步优选地，铟的盐溶液为硝酸铟；锡的盐溶液为锡酸钠，过氧化氢溶液质量分数为20-30％；进一步优选地，铟离子与锡酸根离子的摩尔比为2：3，金属与碳酰胺物质的量之比为1：3-3.5；进一步优选地，加热反应条件为，反应温度140℃，反应时间12h；常规制备方法难以制备薄层的氢氧化物，需辅以剥层技术处理，主要是机械剥离，或利用甲苯、醇或甲酰胺等溶剂剥离，处理条件苛刻，本申请中，利用双金属层状氢氧化物对过氧化氢的分解具有的催化作用，以过氧化氢溶液作为溶剂，分解产生的O2气体促进双金属层状氢氧化物的层间分离，制得薄层的双金属层状氢氧化物，有利于提高催化剂的催化效率；优选地，铂纳米颗粒由氯铂酸与可溶性淀粉在铟锡双金属层状氢氧化物上交联、煅烧处理得到；进一步优选地，铂的负载量为0.4-0.6％，可溶性淀粉与铂的质量比为60-70：1；进一步优选地，交联体系的溶液pH控制在6-7；贵金属铂的纳米颗粒本身具有优良的催化活性，在铟锡双金属层状氢氧化物上负载铂纳米颗粒，有利于光生载流子的有效分离，预防电子空穴的复合，提高光催化活性；金属纳米颗粒的控制合成普遍采用湿化学合成法，利用稳定剂避免团聚，容易覆盖活性位点导致催化活性下降，本申请利用可溶性淀粉与金属离子形成交联网状结构，有效阻止初生铂离子间的结合和团聚，再进行煅烧处理分解网状结构，得到均匀负载在铟锡双金属层状氢氧化物上的铂纳米颗粒，有利于活性中心的暴露和反应物分子的吸附，提高了催化反应效率，通过在前体中引入铂，在煅烧后形成的纳米颗粒均匀分散在催化剂中，起到了物理阻隔的作用，进一步提高了活性中心铟锡金属氧化物的分散性；优选地，铟锡的金属氧化物铟锡双金属层状氢氧化物经煅烧处理和复原处理得到；进一步优选地，煅烧处理为氮气气氛下350℃保温4h，升温速率10℃/min；氧化钛和氧化锌是应用最为广泛的光催化剂，可催化许多有机物的氧化分解反应，但其仅能被紫外光激发，产生的电子-空穴对容易复合；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效光触媒净化片，其特征在于，包括基板和布设在基板上的光催化薄膜，所述基板的上表面具有均匀交错分布的凸起，基板上均匀地设置有贯穿基板的的锥形孔道，所述锥形孔道的大孔位于具有凸起的上表面，在具有凸起的上表面和锥形孔道内布设有一层光催化薄膜；所述光催化薄膜由光催化剂与聚乙烯醇成膜制备；所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物，包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种高效光触媒净化片，其特征在于，包括基板和布设在基板上的光催化薄膜，所述基板的上表面具有均匀交错分布的凸起，基板上均匀地设置有贯穿基板的的锥形孔道，所述锥形孔道的大孔位于具有凸起的上表面，在具有凸起的上表面和锥形孔道内布设有一层光催化薄膜；所述光催化薄膜由光催化剂与聚乙烯醇成膜制备；所述光催化剂为铟锡双金属层状氢氧化物，包括铟锡双金属层状氢氧化物与负载其表面的铂纳米颗粒和铟锡金属氧化物。2.根据权利要求1所述的一种高效光触媒净化片，其特征在于，所述基板为陶瓷板，厚度为3-20mm。3.根据权利要求1所述的一种高效光触媒净化片，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：广州巨枫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44