光触媒材料制造技术

本发明专利技术公开了一种光触媒材料，包括酒精，水，还包括二氧化钛，分散剂，无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为２～１０纳米，用于在光参与下发生氧化还原反应的催化剂；银设置粒径为纳米级；分散剂用于使所述的光触媒材料均匀；无机粘合剂用于使所述的光触媒材料稳定粘结于各种基面。能够利用波长２００ｎｍ－４５０ｎｍ的一般可见光，发挥最佳光催化效果，并减小光生电子和光生空穴复合几率，提高二氧化钛光催化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种材料，尤其是涉及一种光触媒材料，能够驱动氧化-还原反应等而被利用为一种理想的环境污染治理材料。
技术介绍
半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，其主要特征是带隙的存在，其电学、光学性质归根结底是由这一带隙的存在而导致的。半导体按照载流子的特征可分为本征半导体、n型半导体、p型半导体。本征半导体中，载流子是由部分电子从价带被激发到导带上产生的，形成数目相等的电子和空穴。N型和p型半导体属掺杂半导体，n型半导体是施主向半导体导带输送电子形成以电子为多子的结构；p型半导体是受主接受半导体价带电子，形成以空穴为多子的结构。由于半导体具有特殊的光、电、磁等性质，而得到广泛应用。纳米半导体材料在光的照射下，通过把光能转化为化学能，促进化合物的合成或使化合物(有机物、无机物)降解的过程称之为光催化，又称光触媒。纳米粒子的光催化活性明显优于相应的体相材料。一般认为主要由两个原因所致1、米半导体粒子所具有的量子尺寸效应使其导带和价带能级变为分立的能级，能隙变宽，导带电位变得更负，而价带电位变得更正，这意味着纳米半导体粒子获得了更强的还原及氧化能力，从而提高其光催化活性。2、对于纳米半导体粒子而言，其粒径通常小于空间电荷层的厚度，在此情况下，空间电荷层的任何影响都可以忽略，光生载流子可通过简单的扩散从粒子内部迁移到粒子表面，而与电子给体或受体发生还原或氧化反应。计算表明，在粒径为1μm的TiO2粒子中，电子从体内扩散到表面的时间约为100ns，而在粒径为10nm的微粒中该时间只有10ps。因此粒径越小，电子与空穴的复合几率越小，电荷分离效果越好，从而导致催化活性提高。光触媒就是在光参与下发生反应的催化剂。1972年，A.Fujishima和K.Honda在n一型半导体TiO2电极上发现了水的光电催化分解作用，以此为契机，开始了多相光触媒研究的新纪元，最近以来，由于光触媒在净化气相和水中有机污染物方面的卓越表现，已成为光触媒应用的一个非常重要的领域。二氧化钛作为一种光触媒半导体，在光作用下能产生超乎一般化学氧化剂氧化能力的空穴/电子对，能把有机物彻底氧化为CO2和H2O，从而彻底消除污染，由于细菌和病毒也都为有机微生物，故也能将之彻底杀灭。人们还发现，二氧化钛光触媒纳米涂层在光的作用下具超级亲水性，接触角接近为零，从而又赋予了光触媒涂层的亲水防污功能，使被涂面始终保持崭新状态，而不受污染。此外，光触媒半导体具有除臭功能。对各种臭味物质有强力氧化消除作用，从而迅速消除异味，再由于杀灭了致腐微生物，也消除了臭味源，故光触媒具很好的除臭功能，并持久有效。同时具有净化空气功能。对装修材料释放的甲醛、苯、氨及其它有机物有强大的氧化分解作用，使之变为CO2和H2O。对大气污染物CO，SO2，NO、碳氢化合物也都能高效去除，从而彻底消除污染。另外，光触媒还能释放氧负离子，从而还人们一个真正绿色的生存环境。光催化性(即光触媒)是纳米半导体的独特性能之一。1972年，Fujishima和Honda首先报道了用氧化钛作为光催化剂分解水制备氢气，引起了学术界的广泛关注。但其后在技术的实际应用上，由于量子产率低，用于化学合成上没有什么实际意义。进入20世纪90年代后期，由于纳米科技的高速发展，为纳米光催化技术的应用提供了极好的机遇。控制纳米粒子粒径、表面积等技术手段的日趋发展、成熟，通过材料设计，提高光催化材料的量子产率成为可能。同时由于全球工业化进程的发展，环境污染问题日益严重，环境保护和可持续发展成为人们必须考虑的首要问题，从而半导体光催化材料成为科学家们研究的重点。近年来，半导体光触媒在环保、健康领域等方面的应用中得到迅速发展，产生了惊人的效益。但是，目前大多数的光触媒半导体材料只与日光或灯光中的波长约380nm以下的紫外线产生作用，日光或灯光供给的紫外线量只能使光触媒发挥5％的效能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光触媒材料，能够通过加入纳米银等经过改良的加工工艺，利用波长200nm-450nm的一般可见光，发挥最佳光催化效果，并减小光生电子和光生空穴复合几率，提高二氧化钛光催化效率，可以发挥90％以上的效能，作用时间可达至半永久。本专利技术的目的是这样实现的一种光触媒材料，包括酒精，水，并且，还包括二氧化钛，分散剂，无机粘合剂和银，上述的二氧化钛的粒径设置为2～10纳米，用于在光参与下发生氧化还原反应的催化剂，上述的银设置粒径为纳米级，上述的分散剂用于使上述的光触媒材料均匀，上述的无机粘合剂用于使上述的光触媒材料稳定粘结于各种基面。同时，上述的二氧化钛的粒径设置为2～5纳米。上述的二氧化钛的比例设置为2％～8％。上述的无机粘合剂设置为中性载体。上述的光触媒材料的PH值设置为5～8。上述的光触媒材料中固体成分比例设置为3％。实现了上述的技术方案，就可以实现本专利技术的目的。能够利用波长200nm-450nm的一般可见光，发挥最佳光催化效果，并减小光生电子和光生空穴复合几率，提高二氧化钛光催化效率，可以发挥90％以上的效能，作用时间可达至半永久。具体实施例下面结合详细描述本专利技术的较佳实施例，通过对本专利技术较佳实施例的描述，可以更清楚的看出和理解本专利技术的优点所在。实施例1，本专利技术的光触媒材料，包括酒精、水、二氧化钛，分散剂、无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为2纳米，二氧化钛的比例为2％，银的粒径也设置为纳米级。整个材料的PH值为5。较好的，设置无机粘合剂为中性载体。其中，分散剂用于使光触媒材料均匀；无机粘合剂用于使光触媒材料稳定粘结于各种基面。较好的，整个光触媒材料中固体成分的比例为3％。实施例2，本专利技术的光触媒材料，包括酒精、水、二氧化钛，分散剂、无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为5纳米，二氧化钛的比例为5％，银的粒径也设置为纳米级。整个材料的PH值为8。实施例3，本专利技术的光触媒材料，包括酒精、水、二氧化钛，分散剂、无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为10纳米，二氧化钛的比例为8％，银的粒径也设置为纳米级。整个材料的PH值为5。实施例4，本专利技术的光触媒材料，包括酒精、水、二氧化钛，分散剂、无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为2纳米，二氧化钛的比例为2％，银的粒径也设置为纳米级。整个材料的PH值为8。实施例5，本专利技术的光触媒材料，包括酒精、水、二氧化钛，分散剂、无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为2纳米，二氧化钛的比例为5％，银的粒径也设置为纳米级。整个材料的PH值为8。实施例6，本专利技术的光触媒材料，包括酒精、水、二氧化钛，分散剂、无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为10纳米，二氧化钛的比例为8％，银的粒径也设置为纳米级。整个材料的PH值为5。实施例7，本专利技术的光触媒材料，包括酒精、水、二氧化钛，分散剂、无机粘合剂和银，二氧化钛的粒径设置为2纳米，二氧化钛的比例为8％，银的粒径也设置为纳米级。整个材料的PH值为5。这里需要指出的是本领域的普通技术人员可以在本专利技术的基础上，作出各种适当的变形或者替换，但所有这些变形或者替换，都应当属于本专利技术的保护范围。权利要求1.一种光触媒材料，包括酒精，水，其特征在于还包括二氧化钛，分散剂，无机粘合剂和银，所述的二氧化钛的粒径设置为2～10纳米，用于在光参与下发生氧化还原反应的催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光触媒材料，包括酒精，水，其特征在于还包括二氧化钛，分散剂，无机粘合剂和银，所述的二氧化钛的粒径设置为２～１０纳米，用于在光参与下发生氧化还原反应的催化剂；所述的银设置粒径为纳米级；所述的分散剂用于使所述的光触媒材料均匀；所述的无机粘合剂用于使所述的光触媒材料稳定粘结于各种基面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈延东，
申请(专利权)人：陈延东，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]