复合光催化剂、光催化拼接板及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合光催化剂及其制备方法。该复合光催化剂由g‑C

Composite photocatalyst, photocatalysis splicing plate and preparation method

【技术实现步骤摘要】
复合光催化剂、光催化拼接板及制备方法
本专利技术涉及一种复合光催化剂、光催化拼接板及制备方法，特别涉及一种g-C3N4/TiO2复合光催化剂、光催化拼接板及制备方法。
技术介绍
城市化进程的加快及人们生活水平的提高，致使汽车保有量逐年递增，汽车尾气排放造成大量的污染对人们的生存环境造成了极其恶劣的影响。特别在隧道、地下停车场这类通风条件差、车辆来往频繁的封闭或半封闭场所，排放的大量汽车尾气聚集于此，严重危害人们的身体健康。为减少尾气污染造成的危害，国内外提出了诸多防治方法，如发展清洁新能源、提高燃油质量、采用三元尾气催化转换器等，但上述方法对污染物的降解能力有限，应用效果不佳。近年来，半导体光催化技术在环境治理方面的应用备受关注，成为一种极具发展潜能的环保新技术。目前，光催化技术在降解大气污染物方面的主要应用形式是光催化路面，即采用直掺、涂层或表面喷涂的方法，将光催化剂应用于水泥混凝土路面或沥青路面，但这两种光催化路面耐磨性差，导致光催化效果不持久。另外，常用的光催化剂为纳米TiO2，其仅能吸收紫外光发生光催化反应，应用场合受限。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种复合光催化剂，该复合光催化剂的NO降解率高。本专利技术的另一个目的在于提供一种复合光催化剂的制备方法。本专利技术再一个目的在于提供一种光催化拼接板，该光催化拼接板的NO降解率高。进一步地，本专利技术的光催化拼接板适用场合更丰富，携带运输方便，可根据应用需求进行相应调整。本专利技术又一个目的在于提供一种光催化拼接板的制备方法。一方面，本专利技术提供了一种复合光催化剂，该复合光催化剂由g-C3N4反应前驱体与纳米二氧化钛复合得到。g-C3N4反应前驱体选自三聚氰胺、尿素中的一种或多种。优选地，g-C3N4反应前驱体为三聚氰胺。这样有利于提高g-C3N4的产率。根据本专利技术的复合光催化剂，优选地，g-C3N4反应前驱体与纳米二氧化钛的质量比为0.1～10:1。更优选地，g-C3N4反应前驱体与纳米二氧化钛的质量比为3～4:1。这样有利于提高复合光催化剂对NO的降解率。另一方面，本专利技术提供上述复合光催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将g-C3N4反应前驱体、纳米二氧化钛和溶剂形成分散体；(2)将步骤(1)形成的分散体进行干燥，然后研磨成粉末；(3)将步骤(2)得到的粉末进行煅烧；将煅烧后的产物冷却，然后进行二次研磨，得到复合光催化剂。在本专利技术中的制备方法中，g-C3N4反应前驱体可以选自三聚氰胺、尿素中的一种或多种；优选为三聚氰胺。这样有利于提高g-C3N4的产率。在本专利技术中的制备方法中，g-C3N4反应前驱体与纳米二氧化钛的质量比可以为0.1～10:1；优选为3～4:1。这样有利于提高复合光催化剂对NO的降解率。根据本专利技术的制备方法，优选地，溶剂为去离子水。更优选地，通过超声的方式将g-C3N4反应前驱体、纳米二氧化钛和去离子水均匀混合，形成分散体。这样可以形成均匀稳定的分散体，从而有利于提高复合光催化剂对NO的降解率。根据本专利技术的制备方法，优选地，干燥的温度为40～100℃。更优选地，干燥的温度为50～80℃。在本专利技术中，煅烧的温度为450～800℃；更优选为500～550℃。煅烧的时间为2～6h；更优选为2.5～3.5h。这样有利于提高复合光催化剂对NO的降解率。根据本专利技术的制备方法，优选地，煅烧的温度为450～800℃，煅烧的时间为2～6h。更优选地，煅烧的温度为500～600℃，煅烧时间为2.5～3.5h。再一方面，本专利技术提供一种光催化拼接板，所述的光催化拼接板包括基板和覆盖于所述基板表面的光催化层，所述的光催化层由上述复合光催化剂形成。在某些实施方案中，该光催化拼接板由基板和覆盖于基板表面的光催化层组成，所述的光催化层由所述复合光催化剂形成。本专利技术的基板可以为板状材料。更优选地，基板为KT板。所述的KT板由聚苯乙烯颗粒经过发泡制成板芯，然后经过表面覆膜压合而制成。根据本专利技术的光催化拼接板，优选地，所述的基板由聚苯乙烯颗粒经过发泡制成板芯，经过表面覆膜压合而制成。这样的光催化拼接板密度小，体积可控，便于携带和运输；并且这样的光催化拼接板可以通过磁铁等方式连接，从而可以任意调整其面积，应用于不同场合。在本专利技术中，基板和覆盖于基板表面的光催化层之间还可以含有水性环氧树脂层。水性环氧树脂层的厚度为0.5～5mm。优选地，水性环氧树脂层的厚度为0.5～2mm。这样有利于将基板与光催化层更好的复合。根据本专利技术的光催化拼接板，优选地，复合光催化剂的用量为5～20g/m2。优选地，复合光催化剂的用量为12～16g/m2。这样有利于提高光催化拼接板对NO的降解率。又一方面，本专利技术提供上述光催化拼接板的制备方法，包括如下步骤：(1)将所述的复合光催化剂形成复合光催化剂分散液；(2)在所述基板的表面涂覆水性环氧树脂，形成水性环氧树脂层；将复合光催化剂分散液喷涂于水性环氧树脂层的表面，从而形成光催化拼接板。在本专利技术中，将所述的复合光催化剂分散在液体介质中形成复合光催化剂分散液。液体介质可以为去离子水。更优选地，通过超声的方式将复合光催化剂和水均匀混合，形成合光催化剂分散液。这样可以形成均匀稳定的复合光催化剂分散液。水性环氧树脂层的厚度可以为0.5～5mm；优选为0.5～2mm。这样有利于将基板与光催化层更好的复合。当水性环氧树脂处于半固化状态时，将复合光催化剂分散液喷涂于水性环氧树脂层表面。这样有利于将基板与光催化层更好的复合。复合光催化剂的用量为5～20g/m2；更优选为12～16g/m2。这样有利于提高光催化拼接板对NO的降解率。本专利技术将g-C3N4反应前驱体与纳米二氧化钛复合，形成复合光催化剂，能够达到较高的NO降解率。本专利技术还提供了一种光催化拼接板，该光催化拼接板能够达到较高的NO降解率。在本专利技术优选的实施方式中，该光催化拼接板应用场合广，便于携带和运输。附图说明图1为对比例和实施例2～6的复合光催化剂NO实时浓度与初始浓度比随时间变化图；图2为实施例7～10的复合光催化剂NO实时浓度与初始浓度比随时间变化图；图3为实施例11～15的复合光催化剂NO实时浓度与初始浓度比随时间变化图；图4为实施例16～20的光催化拼接板的NO降解率图；图5为实验例的NO浓度随时间变化图。具体实施方式本专利技术中，采用NO代表氮氧化物NOx。以下实施例和对比例中的光催化NO降解率(η)或NO实时浓度(C)与初始浓度(C0)的比值采用如下方法得到：反应箱体(36cm×21cm×11cm)内为NO和空气的混合气体，采用250W的金属卤素灯作为光源。将待测样品放入密封的反应箱体内，采用质量流量计调节空气和NO的流速，控制反应箱体内NO的初始浓度为550ppb左右。在暗态下，待NO浓度达到平衡时，记录Thermo氮氧化物测试仪中显示的NO实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂由g-C

【技术特征摘要】
1.一种复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂由g-C3N4反应前驱体与纳米二氧化钛复合得到；其中，所述的g-C3N4反应前驱体选自三聚氰胺、尿素中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，所述的g-C3N4反应前驱体与纳米二氧化钛的质量比为0.1～10:1。


3.根据权利要求1～2任一项所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将g-C3N4反应前驱体、纳米二氧化钛和溶剂形成分散体；
(2)将步骤(1)形成的分散体进行干燥，然后研磨成粉末；
(3)将步骤(2)得到的粉末进行煅烧；将煅烧后的产物冷却，然后进行二次研磨，得到复合光催化剂。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为去离子水。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，干燥的温度为40～100℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁勇杰，曹雪娟，杨晓宇，黄铭轩，邓梅，
申请(专利权)人：重庆致径路面材料有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50