多元組合光催化劑制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光催化劑的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種多元組合光催化劑制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光催化劑是在光子的激發(fā)下能夠起到催化作用的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱，例如：Ti02、 Fe2O3' MoO3' Al2O3' W03、V2O3' Tb2O3' SnO、CuO、NiO、ZnO、CdS、CdSe、SrTiO^0
[0003] 光催化功能材料可以在光線的激發(fā)下，表面自行產(chǎn)生光生電子、空穴、以及多種活 性集團(tuán)，從而發(fā)生持續(xù)的氧化還原反應(yīng)，具有環(huán)境凈化、降解有機(jī)污染物、抗菌殺菌、表面自 清潔、超親水性和超斥水性等多種特殊功能。它在環(huán)境污染控制與治理方面具有廣泛的應(yīng) 用前景。不同光催化劑對不同的有機(jī)揮發(fā)物降解效率、速率也有所不同，甚至區(qū)別較大。如 果將不同光催化劑粉體原料混合分散，并充分發(fā)揮各組分不同的功效，將大大促進(jìn)光催化 劑的實(shí)際應(yīng)用。但是，目前將多種光催化劑混合尚存在不易長期儲存、運(yùn)輸?shù)膯栴}，同時(shí)，不 同的應(yīng)用環(huán)境對組合型光催化劑中多種組分的組成比例要求不同，這是現(xiàn)有的組合型光催 化劑不能解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多元組合光催化劑的制備方法，該方法 包括以下步驟：
[0005] A步驟：采集噴涂現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)；
[0006] B步驟：根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)生成制備新型多元組合光催化劑的水、分散劑及多種光催 化劑的組成表及制備工藝參數(shù)；和
[0007] C步驟：根據(jù)多種光催化劑的組成表和制備工藝參數(shù)制備新型多元組合光催化 劑。
[0008] 進(jìn)一步地，上述A步驟中的環(huán)境數(shù)據(jù)包括：
[0009] 噴涂現(xiàn)場的噴涂面積、室溫、濕度和對人體有害的氣體的濃度。
[0010] 進(jìn)一步地，上述對人體有害的氣體包括：
[0011] PMKKPM2. 5、甲醛、苯、甲苯、二甲苯和 TV0C。
[0012] 進(jìn)一步地，上述B步驟中的多種光催化劑為納米粒徑在5-10nm之間。
[0013] 進(jìn)一步地，上述B步驟中的多種光催化劑為三種，包括：
[0014] 第一光催化劑，第一光催化劑為1102與ZnO的組合物，且第一光催化劑中TiO 2與 ZnO的質(zhì)量比為9:1 ;
[0015] 第二光催化劑，第二光催化劑為1102和Fe 203的組合物，且第二光催化劑中TiO 2與 Fe2O3的質(zhì)量比為2:8 ;和
[0016] 第三光催化劑，第三光催化劑為ZnO與Al2O3的組合物，且ZnO與Al 203的質(zhì)量比為 7~9:3~1 〇
[0017] 進(jìn)一步地，多元組合光催化劑總量A =噴涂面積*[1+(室溫-23) %。濕 度-40)%0 ]*1· 1*10 ;
[0018] 第一光催化劑的用量B = [1+(甲醛濃度-0.1 ) *0. 168]* (5%。*Α);
[0019] 第二光催化的用量 C = [l+(TVOC 濃度-0· 06)*0· 168]*(0· 5%。*Α);
[0020] 第三光催化劑的用量D = [l+max[(苯濃度-0· 11)/0. 11，（甲苯濃 度-0.20)/0.20,（二甲苯濃度-0.20)/0.20]/100]* (1%〇*Α);
[0021] 分散劑用量 E : (B+C+D) = 10 :1 ;和
[0022] 水的用量 F = A-B-C-D-E ;
[0023] 其中，水為去離子水，八、8、(：、04和？的單位是8，噴涂面積單位為1]12，室溫的單位 為°C，濕度為相對濕度，甲醛濃度、TVOC濃度、苯濃度、甲苯濃度和二甲苯濃度的單位為mg/ m3〇
[0024] 進(jìn)一步地，當(dāng)甲醛濃度小于0. lmg/m3時(shí)，第一光催化劑的用量B的計(jì)算公式中甲 醛濃度計(jì)為0. lmg/m3;當(dāng)TVOC濃度小于0. 06mg/m 3時(shí)，第二光催化劑的用量C的計(jì)算公式 中TVOC濃度計(jì)為0. 06mg/m3;當(dāng)苯的濃度小于0. llmg/m 3時(shí)，第三光催化劑的用量D的計(jì)算 公式中苯的濃度計(jì)為〇. I lmg/m3;當(dāng)甲苯濃度小于0. 20mg/m 3,第三光催化劑的用量D的計(jì)算 公式中甲苯的濃度計(jì)為〇. 20mg/m3;當(dāng)二甲苯濃度小于0. 20mg/m3時(shí)，第三光催化劑的用量 D的計(jì)算公式中二甲苯的濃度計(jì)為0. 20mg/m3;和
[0025] 當(dāng)甲醛濃度大于2. 0mg/m3、TV0CE濃度大于2. 4mg/m3、苯濃度大于3. 52mg/m3、甲苯 濃度大于6. 2mg/m3或者二甲苯濃度大于6. 2mg/m3時(shí)，停止生成多元組合光催化劑制備表的 操作。
[0026] 進(jìn)一步地，多元組合光催化劑中第一光催化劑、第二光催化劑和第三光催化劑的 總的質(zhì)量濃度在10%。-15%。之間。
[0027] 進(jìn)一步地，多元組合光催化劑的制備工作條件為：
[0028] 交流電壓：220V±10% ;
[0029] 加熱功率：600 ~1200W ;
[0030] 攪拌轉(zhuǎn)速：100 ~1800r/min ;
[0031] 電機(jī)轉(zhuǎn)距：25mN.m;
[0032] 反應(yīng)溫度：20~50 °C ;
[0033] 多元組合光催化劑制備總量：5000~10000ml/次；和
[0034] 混合時(shí)長：5min。
[0035] 進(jìn)一步地，上述C步驟包括以下步驟：
[0036] Cl步驟：制備第一光催化劑、第二光催化劑、第三光催化劑和分散劑；和
[0037] C2步驟：使用第一光催化劑、第二光催化劑和第三光催化劑制備多元組合光催化 劑。
[0038] 進(jìn)一步地，上述C2步驟中包括以下步驟：
[0039] C21步驟：在制備容器中注入分散劑；
[0040] C22步驟：在分散劑中依次投入第一光催化劑、第二光催化劑和第三光催化劑；
[0041] C23步驟：攪拌大約5分鐘；
[0042] C24步驟：注入去離子水；和
[0043] C5步驟：攪拌15分鐘。
[0044] 進(jìn)一步地，C23步驟中，溫度為23°C，攪拌轉(zhuǎn)速為lOOOr/min ;C25步驟中，溫度為 23°C，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多元組合光催化劑制備方法可以對現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行測量， 然后根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)制備出適合該環(huán)境的多元組合光催化劑，可以有效解決現(xiàn)有多元組合光 催化劑的長期儲存、運(yùn)輸以及不同環(huán)境對不同光催化劑組分的要求不同的三個(gè)問題；另一 方面，通過控制多元組合光催化劑中有效成分的濃度，使得催化效果得到明顯提高。
【附圖說明】
[0046] 本發(fā)明的上述及其它方面和特征將從以下結(jié)合附圖對實(shí)施例的說明清楚呈現(xiàn)，其 中：
[0047] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多元組合光催化劑制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的說明性、非限制性實(shí)施例，對根據(jù)本發(fā)明的多元 組合光催化劑制備方法進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0049] 參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的新型多元組合光催化劑制備方法包括以下步驟：
[0050] A步驟：采集噴涂現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)。該步驟中可以采取測量儀器對待噴涂現(xiàn)場中 的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且可以根據(jù)客戶的特別要求，選擇所要采集的數(shù)據(jù)種類。通過對環(huán) 境數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場采集，可以為制定多元組合光催化劑的組分表提供依據(jù)，從而適應(yīng)不同環(huán) 境中有害物質(zhì)的種類制備多元組合光催化劑，使光催化劑的使用效率達(dá)到最優(yōu)。
[0051] B步驟：根據(jù)所采集的環(huán)境數(shù)據(jù)生成制備新型多元組合光催化劑所需要的水、分 散劑及多種光催化劑的組成表及制備工藝參數(shù)。根據(jù)所檢測到的現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)配制新型多 元組合光催化劑，可以使多元組合光催化劑中的多種光催化劑的構(gòu)成結(jié)構(gòu)對特定的環(huán)境更 有針對性，從而提高了光催化劑的使用效率。
[0052] C步驟：根據(jù)上述B步驟中的多種光催化劑的組成表和制備工藝參數(shù)制備新型多 元組合光催化?，F(xiàn)場生產(chǎn)多元組合光催化劑，避免了光催化的儲存和運(yùn)輸過程，可以有效保 持多元組合光催化劑中各種組分的催化性能及整體的氧化效果。
[0053] 進(jìn)一步地，上述A步驟中的環(huán)境數(shù)據(jù)包括：噴涂現(xiàn)場的噴涂面積、室溫、濕度和對 人體有害的氣體的濃度數(shù)據(jù)。其中，噴涂面積、室溫和濕度對需要制備的多元組合光催化劑 的總量器決定作用；噴涂現(xiàn)場各種對人體有害氣體的濃度數(shù)據(jù)決定了制備多元組合光催化 劑所需的多種光催化劑的用量。特別地，用戶也可以自行決定對某種特定有害氣體的濃度 進(jìn)行檢測，進(jìn)而制定制備多元組合光催化劑的用量表。
[0054] 其中，上述對人體有害的氣體可以包括PM10、PM2. 5、甲醛、苯、甲苯、二甲苯和 TVOC中的至少一種。當(dāng)然，本發(fā)明不局限于此，也可以根據(jù)具體情況采用相關(guān)設(shè)備對其它種 類的有害氣體進(jìn)行檢測。
[0055] 進(jìn)一步地，上述多種光催化劑為納米粒徑在5-10nm之間的粉體原料，該納米粒徑 的光催化劑對有害氣體的降解效率最優(yōu)，同時(shí)避免生成更小粒徑的光催化劑所帶來的經(jīng)濟(jì) 成本的提高。
[0056] 在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多元組合光催化劑的制備方法中，上述多種光催化 可以