本發(fā)明涉及一種氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料及其制備方法，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光觸媒可以應(yīng)用于空氣凈化。普通光觸媒過濾網(wǎng)僅負(fù)載有一種光觸媒，或者僅能吸收利用紫外光或可見光，不能有效利用近紅外光；或者僅能吸收利用部分光能而不能全吸收太陽能。比如，氧化鈦只能吸收利用紫外光、氧化鐵只能吸收利用可見光、氧化錳只能吸收利用近紅外光。因此，單個組分的光催化材料不能吸收利用太陽能全光譜。因此，對降解空氣污染物有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：
本發(fā)明實(shí)施例提供一種氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料，其包括多孔氧化鋁以及負(fù)載在孔隙及多孔材料表面的氧化鈦、氧化鐵以及氧化錳，其中，所述氧化鈦的含量為1.0wt％-5wt％，所述氧化鐵的含量為1.0wt％-5wt％，所述氧化錳的含量為1.0wt％-5wt％，所述復(fù)合材料對紫外光、可見光以及近紅外光有全光譜光催化響應(yīng)。
進(jìn)一步的，所述多孔氧化鋁的孔徑為1-3mm。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料的制備方法，其包括以下步驟：
步驟一：將多孔氧化鋁置于可溶性鈦鹽溶液中，靜置至鈦鹽完全水解，取出多孔氧化鋁于180-550℃下灼燒2-10h，制得負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料；
步驟二：將步驟一制得的負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料置于可溶性鐵鹽中，靜置至鐵鹽完全水解，取出多孔氧化鋁于180-550℃下灼燒2-10h，制得負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料；
步驟三：將步驟二制得的負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料置于可溶性錳鹽中，靜置至錳鹽完全水解，取出多孔氧化鋁于180-550℃下灼燒2-10h，制得負(fù)載氧化鈦、氧化鐵及氧化錳的多孔氧化鋁材料。
較為優(yōu)選的，所述步驟一中的可溶性鈦鹽包括硫酸鈦，但不限于此。
進(jìn)一步的，所述可溶性鈦鹽的濃度為0.01-1.0mol/l。
較為優(yōu)選的，所述步驟二中的可溶性鐵鹽包括硝酸鐵、硫酸鐵和氯化鐵中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。
進(jìn)一步的，所述可溶性鐵鹽的濃度為0.01-1.0mol/l。
較為優(yōu)選的，所述步驟三中的可溶性錳鹽包括氯化錳，但不限于此。
進(jìn)一步的，所述可溶性錳鹽的濃度為0.01-1.0mol/l。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括：本發(fā)明提供的氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料可用于制備空氣凈化網(wǎng)，附著力較強(qiáng)，受環(huán)境影響變化較小，材料與空氣接觸面積大，通透性強(qiáng)，且附著的復(fù)合光催化劑對太陽光有全吸收，提高了太陽能的利用率，增強(qiáng)了催化效率，從而可有效降解空氣污染物。
具體實(shí)施方式
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長期研究和大量實(shí)踐，得以提出本發(fā)明的技術(shù)方案。如下將對該技術(shù)方案、其實(shí)施過程及原理等作進(jìn)一步的解釋說明。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料，其包括多孔氧化鋁以及負(fù)載在孔隙及多孔材料表面的氧化鈦、氧化鐵、氧化錳，其中，所述氧化鈦的含量為1.0wt％-5wt％，所述氧化鐵的含量為1.0wt％-5wt％，所述氧化錳的含量為1.0wt％-5wt％，所述復(fù)合材料對紫外光、可見光以及近紅外光有全光譜光催化響應(yīng)。
進(jìn)一步的，所述多孔氧化鋁的孔徑為1-3mm。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料的制備方法，其包括以下步驟：
步驟一：將多孔氧化鋁置于可溶性鈦鹽溶液中，靜置至鈦鹽完全水解，取出多孔氧化鋁于180-550℃下灼燒2-10h，制得負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料；
步驟二：將步驟一制得的負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料置于可溶性鐵鹽中，靜置至鐵鹽完全水解，取出多孔氧化鋁于180-550℃下灼燒2-10h，制得負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料；
步驟三：將步驟二制得的負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料置于可溶性錳鹽中，靜置至錳鹽完全水解，取出多孔氧化鋁于180-550℃下灼燒2-10h，制得負(fù)載氧化鈦、氧化鐵及氧化錳的多孔氧化鋁材料。
較為優(yōu)選的，所述步驟一中的可溶性鈦鹽包括硫酸鈦，但不限于此。
進(jìn)一步的，所述可溶性鈦鹽的濃度為0.01-1.0mol/l。
較為優(yōu)選的，所述步驟二中的可溶性鐵鹽包括硝酸鐵、硫酸鐵和氯化鐵中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。
進(jìn)一步的，所述可溶性鐵鹽的濃度為0.01-1.0mol/l。
較為優(yōu)選的，所述步驟三中的可溶性錳鹽包括氯化錳，但不限于此。
進(jìn)一步的，所述可溶性錳鹽的濃度為0.01-1.0mol/l。
本發(fā)明提供的氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料的制備方法的三個步驟為一個有機(jī)整體，不可拆分，任何一個單一步驟也不能實(shí)現(xiàn)全光譜響應(yīng)的功能，且每個步驟先后順序任意調(diào)整，不影響材料的質(zhì)量；將該材料用于制備空氣凈化網(wǎng)能全光譜吸收利用太陽能，光照下實(shí)現(xiàn)對空氣的有效凈化。
本發(fā)明提供的氧化鋁基體負(fù)載全光譜吸收的光觸媒材料可用于制備空氣凈化網(wǎng)，所述材料包括多孔氧化鋁以及負(fù)載在孔隙及多孔氧化鋁表面的復(fù)合光觸媒材料；該材料與空氣接觸面積大，通透性強(qiáng)，且附著的復(fù)合光催化劑對太陽光有全吸收，提高了太陽能的利用率，增強(qiáng)了催化效率，從而可有效降解空氣污染物。
以下結(jié)合若干實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的解釋說明。
實(shí)施例1
步驟一：將10g多孔氧化鋁置于0.01mol/l25ml硫酸鈦溶液中，之后向混合液中加入10ml水至鈦鹽水解完全，過濾后將濾餅于550℃下灼燒6h，制得負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料；
步驟二：將步驟一制得的10g負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料置于0.01mol/l25ml氯化鐵溶液中，之后向混合液中加入10ml水至鐵鹽水解完全，過濾后將濾餅于350℃下灼燒6h，制得負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料；
步驟三：將步驟二制得的10g負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料置于0.01mol/l25ml氯化錳溶液中，之后向混合液中加10ml水至錳鹽水解完全，過濾后將濾餅于350℃下灼燒6h，制得負(fù)載氧化鈦、氧化鐵及氧化錳的多孔氧化鋁材料，即所述全光譜吸收的氧化鋁負(fù)載納米光觸媒材料。
實(shí)施例2
步驟一：將10g多孔氧化鋁置于0.1mol/l25ml硫酸鈦溶液中，之后向混合液中加入10ml水至鈦鹽水解完全，過濾后將濾餅于500℃下灼燒8h，制得負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料；
步驟二：將步驟一制得的10g負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料置于0.1mol/l25ml氯化鐵溶液中，之后向混合液中加入10ml水至鐵鹽水解完全，過濾后將濾餅于300℃下灼燒8h，制得負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料；
步驟三：將步驟二制得的10g負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料置于0.1mol/l25ml氯化錳溶液中，之后向混合液中加入10ml水至錳鹽水解完全，過濾后將濾餅于300℃下灼燒8h，制得負(fù)載氧化鈦、氧化鐵及氧化錳的多孔氧化鋁材料；
實(shí)施例3
步驟一：將10g多孔氧化鋁置于0.05mol/l25ml硫酸鈦溶液中，之后向混合液中加入10ml水至鈦鹽水解完全，過濾后將濾餅于480℃下灼燒12h，制得負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料；
步驟二：將步驟一制得的10g負(fù)載氧化鈦的多孔氧化鋁材料置于0.05mol/l25ml氯化鐵溶液中，之后向混合液中加入10ml水至鐵鹽水解完全，過濾后將濾餅于280℃下灼燒12h，制得負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料；
步驟三：將步驟二制得的10g負(fù)載氧化鈦及氧化鐵的多孔氧化鋁材料置于0.05mol/l25ml氯化錳溶液中，之后向混合液中加入10ml水至錳鹽水解完全，過濾后將濾餅于180℃下灼燒12h，制得負(fù)載氧化鈦、氧化鐵及氧化錳的多孔氧化鋁材料，即所述全光譜吸收的氧化鋁負(fù)載納米光觸媒材料。
應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。