專利名稱：光觸媒材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種材料，尤其是涉及一種光觸媒材料，能夠驅動氧化-還原反應等而被利用為一種理想的環境污染治理材料。
背景技術：
半導體是介于導體和絕緣體之間的物質，其主要特征是帶隙的存在，其電學、光學性質歸根結底是由這一帶隙的存在而導致的。半導體按照載流子的特征可分為本征半導體、n型半導體、p型半導體。本征半導體中，載流子是由部分電子從價帶被激發到導帶上產生的，形成數目相等的電子和空穴。N型和p型半導體屬摻雜半導體，n型半導體是施主向半導體導帶輸送電子形成以電子為多子的結構；p型半導體是受主接受半導體價帶電子，形成以空穴為多子的結構。由于半導體具有特殊的光、電、磁等性質，而得到廣泛應用。
納米半導體材料在光的照射下，通過把光能轉化為化學能，促進化合物的合成或使化合物(有機物、無機物)降解的過程稱之為光催化，又稱光觸媒。納米粒子的光催化活性明顯優于相應的體相材料。一般認為主要由兩個原因所致1、米半導體粒子所具有的量子尺寸效應使其導帶和價帶能級變為分立的能級，能隙變寬，導帶電位變得更負，而價帶電位變得更正，這意味著納米半導體粒子獲得了更強的還原及氧化能力，從而提高其光催化活性。
2、對于納米半導體粒子而言，其粒徑通常小于空間電荷層的厚度，在此情況下，空間電荷層的任何影響都可以忽略，光生載流子可通過簡單的擴散從粒子內部遷移到粒子表面，而與電子給體或受體發生還原或氧化反應。計算表明，在粒徑為1μm的TiO2粒子中，電子從體內擴散到表面的時間約為100ns，而在粒徑為10nm的微粒中該時間只有10ps。因此粒徑越小，電子與空穴的復合幾率越小，電荷分離效果越好，從而導致催化活性提高。
光觸媒就是在光參與下發生反應的催化劑。1972年，A.Fujishima和K.Honda在n一型半導體TiO2電極上發現了水的光電催化分解作用，以此為契機，開始了多相光觸媒研究的新紀元，最近以來，由于光觸媒在凈化氣相和水中有機污染物方面的卓越表現，已成為光觸媒應用的一個非常重要的領域。
二氧化鈦作為一種光觸媒半導體，在光作用下能產生超乎一般化學氧化劑氧化能力的空穴/電子對，能把有機物徹底氧化為CO2和H2O，從而徹底消除污染，由于細菌和病毒也都為有機微生物，故也能將之徹底殺滅。
人們還發現，二氧化鈦光觸媒納米涂層在光的作用下具超級親水性，接觸角接近為零，從而又賦予了光觸媒涂層的親水防污功能，使被涂面始終保持嶄新狀態，而不受污染。
此外，光觸媒半導體具有除臭功能。對各種臭味物質有強力氧化消除作用，從而迅速消除異味，再由于殺滅了致腐微生物，也消除了臭味源，故光觸媒具很好的除臭功能，并持久有效。同時具有凈化空氣功能。對裝修材料釋放的甲醛、苯、氨及其它有機物有強大的氧化分解作用，使之變為CO2和H2O。對大氣污染物CO，SO2，NO、碳氫化合物也都能高效去除，從而徹底消除污染。另外，光觸媒還能釋放氧負離子，從而還人們一個真正綠色的生存環境。
光催化性(即光觸媒)是納米半導體的獨特性能之一。1972年，Fujishima和Honda首先報道了用氧化鈦作為光催化劑分解水制備氫氣，引起了學術界的廣泛關注。但其后在技術的實際應用上，由于量子產率低，用于化學合成上沒有什么實際意義。進入20世紀90年代后期，由于納米科技的高速發展，為納米光催化技術的應用提供了極好的機遇。控制納米粒子粒徑、表面積等技術手段的日趨發展、成熟，通過材料設計，提高光催化材料的量子產率成為可能。同時由于全球工業化進程的發展，環境污染問題日益嚴重，環境保護和可持續發展成為人們必須考慮的首要問題，從而半導體光催化材料成為科學家們研究的重點。近年來，半導體光觸媒在環保、健康領域等方面的應用中得到迅速發展，產生了驚人的效益。
但是，目前大多數的光觸媒半導體材料只與日光或燈光中的波長約380nm以下的紫外線產生作用，日光或燈光供給的紫外線量只能使光觸媒發揮5％的效能。
發明內容
本發明的目的是提供一種光觸媒材料，能夠通過加入納米銀等經過改良的加工工藝，利用波長200nm-450nm的一般可見光，發揮最佳光催化效果，并減小光生電子和光生空穴復合幾率，提高二氧化鈦光催化效率，可以發揮90％以上的效能，作用時間可達至半永久。
本發明的目的是這樣實現的一種光觸媒材料，包括酒精，水，并且，還包括二氧化鈦，分散劑，無機粘合劑和銀，上述的二氧化鈦的粒徑設置為2～10納米，用于在光參與下發生氧化還原反應的催化劑，上述的銀設置粒徑為納米級，上述的分散劑用于使上述的光觸媒材料均勻，上述的無機粘合劑用于使上述的光觸媒材料穩定粘結于各種基面。
同時，上述的二氧化鈦的粒徑設置為2～5納米。
上述的二氧化鈦的比例設置為2％～8％。
上述的無機粘合劑設置為中性載體。
上述的光觸媒材料的PH值設置為5～8。
上述的光觸媒材料中固體成分比例設置為3％。
實現了上述的技術方案，就可以實現本發明的目的。能夠利用波長200nm-450nm的一般可見光，發揮最佳光催化效果，并減小光生電子和光生空穴復合幾率，提高二氧化鈦光催化效率，可以發揮90％以上的效能，作用時間可達至半永久。
具體實施例下面結合詳細描述本發明的較佳實施例，通過對本發明較佳實施例的描述，可以更清楚的看出和理解本發明的優點所在。
實施例1，本發明的光觸媒材料，包括酒精、水、二氧化鈦，分散劑、無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為2納米，二氧化鈦的比例為2％，銀的粒徑也設置為納米級。整個材料的PH值為5。較好的，設置無機粘合劑為中性載體。
其中，分散劑用于使光觸媒材料均勻；無機粘合劑用于使光觸媒材料穩定粘結于各種基面。
較好的，整個光觸媒材料中固體成分的比例為3％。
實施例2，本發明的光觸媒材料，包括酒精、水、二氧化鈦，分散劑、無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為5納米，二氧化鈦的比例為5％，銀的粒徑也設置為納米級。整個材料的PH值為8。
實施例3，本發明的光觸媒材料，包括酒精、水、二氧化鈦，分散劑、無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為10納米，二氧化鈦的比例為8％，銀的粒徑也設置為納米級。整個材料的PH值為5。
實施例4，本發明的光觸媒材料，包括酒精、水、二氧化鈦，分散劑、無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為2納米，二氧化鈦的比例為2％，銀的粒徑也設置為納米級。整個材料的PH值為8。
實施例5，本發明的光觸媒材料，包括酒精、水、二氧化鈦，分散劑、無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為2納米，二氧化鈦的比例為5％，銀的粒徑也設置為納米級。整個材料的PH值為8。
實施例6，本發明的光觸媒材料，包括酒精、水、二氧化鈦，分散劑、無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為10納米，二氧化鈦的比例為8％，銀的粒徑也設置為納米級。整個材料的PH值為5。
實施例7，本發明的光觸媒材料，包括酒精、水、二氧化鈦，分散劑、無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為2納米，二氧化鈦的比例為8％，銀的粒徑也設置為納米級。整個材料的PH值為5。
這里需要指出的是本領域的普通技術人員可以在本發明的基礎上，作出各種適當的變形或者替換，但所有這些變形或者替換，都應當屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種光觸媒材料，包括酒精，水，其特征在于還包括二氧化鈦，分散劑，無機粘合劑和銀，所述的二氧化鈦的粒徑設置為2～10納米，用于在光參與下發生氧化還原反應的催化劑；所述的銀設置粒徑為納米級；所述的分散劑用于使所述的光觸媒材料均勻；所述的無機粘合劑用于使所述的光觸媒材料穩定粘結于各種基面。
2.根據權利要求1所述的一種光觸媒材料，其特征在于所述的二氧化鈦的粒徑設置為2～5納米。
3.根據權利要求1或2所述的一種光觸媒材料，其特征在于所述的二氧化鈦的比例設置為2％～8％。
4.根據權利要求1所述的一種光觸媒材料，其特征在于所述的無機粘合劑設置為中性載體。
5.根據權利要求1所述的一種光觸媒材料，其特征在于所述的光觸媒材料的PH值設置為5～8。
6.根據權利要求1所述的一種光觸媒材料，其特征在于所述的光觸媒材料中固體成分比例設置為3％。
全文摘要
本發明公開了一種光觸媒材料，包括酒精，水，還包括二氧化鈦，分散劑，無機粘合劑和銀，二氧化鈦的粒徑設置為2～10納米，用于在光參與下發生氧化還原反應的催化劑；銀設置粒徑為納米級；分散劑用于使所述的光觸媒材料均勻；無機粘合劑用于使所述的光觸媒材料穩定粘結于各種基面。能夠利用波長200nm－450nm的一般可見光，發揮最佳光催化效果，并減小光生電子和光生空穴復合幾率，提高二氧化鈦光催化效率。
文檔編號B01J21/06GK1830549SQ20061006020
公開日2006年9月13日 申請日期2006年4月7日 優先權日2006年4月7日
發明者陳延東 申請人:陳延東