【技术实现步骤摘要】
一种具有释放负氧离子功能的光催化单元及其应用
本专利技术涉及一种具有释放负氧离子功能的光催化剂及其制备方法,属于光催化材料领域。
技术介绍
半导体光催化氧化作为一种能够在常温常压下使有机物经光催化分解为二氧化碳和水,且不会造成二次污染的新型技术而引起世界各国研究者的高度重视。研究发现,利用半导体光催化法能够有效降解水和空气中的各种有机污染物,例如卤化烃、硝基芳烃、酚类、有机颜料、杀虫剂、表面活性剂等;也可以将氰化物、亚硝酸盐、硫氰酸盐等转化成无毒或低毒化合物;还可以应用于抗菌、除臭、空气净化、自清洁材料等领域。目前已经研究的半导体光催化剂主要包括金属氧化物以及硫化物等,其中二氧化钛(TiO2)具有化学稳定性好、安全无毒、成本低等特点,在光催化氧化方向得到广泛的研究和应用。二氧化钛光催化剂通常以粉末形状使用,但这样会在流体中形成悬浮体系,从而带来分离困难和难以回收等技术问题,从而限制了实际应用。将二氧化钛固定在载体上,可以克服悬浮相二氧化钛光催化剂的缺点。因此,寻找合适的载体及高效的负载方法固定催化剂、提高催化剂光催化效率是实现二氧化钛光催化剂产业化的关键,亦是近年来光催化技术研究领域的热点。目前,负载型光催化剂存在的技术问题是:第一,采用粘合剂等非催化材料时,在负载和烧结过程中,会影响表面上二氧化钛的量,从而影响催化活性;第二,在陶瓷等载体上负载二氧化钛时,通常采用高温焙烧以增加二氧化钛负载的牢固度,但二氧化钛容易被烧结,且生成非光催化活性的晶相,从而影响催化活性,而且即使是高温焙烧也仍存在二氧化钛容 ...
【技术保护点】
1.一种光催化单元,其包括:/n具有释放负氧离子功能的光催化剂,该光催化剂包括含第一稀土金属的蜂窝陶瓷载体、改性剂以及光催化活性组分,其中在所述蜂窝陶瓷载体上依次负载所述的改性剂和所述的活性组分,所述的改性剂为氧化铝-二氧化钛;/n紫外光源器件,其发光部朝向光催化剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种光催化单元,其包括:
具有释放负氧离子功能的光催化剂,该光催化剂包括含第一稀土金属的蜂窝陶瓷载体、改性剂以及光催化活性组分,其中在所述蜂窝陶瓷载体上依次负载所述的改性剂和所述的活性组分,所述的改性剂为氧化铝-二氧化钛;
紫外光源器件,其发光部朝向光催化剂。
2.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于所述的光催化活性组分为二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于所述的含第一稀土金属的蜂窝陶瓷载体中,第一稀土金属含量以氧化物计为5%~50%。
4.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于,所述催化剂中含有第二稀土金属和电气石中的至少一种,优选地,源于以下至少一种方法:
方法一:在负载改性剂和/或在负载光催化活性组分过程中引入第二稀土金属组分,
方法二:所述的蜂窝陶瓷载体中含有电气石。
5.根据权利要求1或4所述的光催化单元,其特征在于所述的第一稀土金属为非放射性的镧系稀土金属,优选为镧、铈、镨、钕中的至少一种;所述的第二稀土金属为非放射性的镧系稀土金属,优选为镧、铈、镨、钕中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于所述的蜂窝陶瓷载体的吸水率以体积计为8%~22%,导热系数为1.0~2.0W/(M*K),20℃密度为0.75~1.2g/cm3。
7.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于所述的蜂窝陶瓷载体中的蜂窝通孔的孔径为1~6mm,优选为1~4mm,外壁厚为0.6~2.9mm,内壁厚为0.3~2.3mm,截面上通孔面积占50%~70%。
8.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于所述的蜂窝陶瓷载体中,孔分布如下:孔直径为2~5μm的孔道所占的孔容为孔直径在100μm以下的孔道所占孔容的70%以上。
9.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于所述光催化剂的改性剂中,二氧化钛的含量为10%~23%。
10.根据权利要求1所述的光催化单元,其特征在于,所述蜂窝陶瓷为堇青石蜂窝陶瓷。
11.根据权利要求2所述的光催化单元,其特征在于,所述的光催化剂中,二氧化钛主要为锐钛矿型。
12.根据权利要求1-11任一所述的光催化单元,其特征在于,以催化剂的重量为基准,蜂窝陶瓷载体的含量为72%~96%,改性剂的含量为1%~10%,活性组分的含量为3%~18%;优选地,以催化剂的重量为基准,蜂窝陶瓷载体的含量为77%~93%,改性剂的含量为2%~8%,活性组分的含量为5%~15%。
13.根据权利要求1-12任一所述的光催化单元,其特征在于,所述光催化剂中,二氧化钛晶粒呈嵌入式分...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵杰,张皓,
申请(专利权)人:广东粤能净环保科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。