本發明屬于空氣凈化技術領域，尤其涉及光催化凈化氣體便利貼的制備方法及其應用。
背景技術：
揮發性有機物(vocs)是室內主要空氣污染物之一。揮發性有機物具有毒性與致癌性，對人體健康造成極大的危害，甚至會威脅到人的生命。因此，及時脫除室內空氣中揮發性有機物，凈化室內空氣刻不容緩。
目前，室內空氣中vocs的脫除方法主要包括吸附法、等離子體法、熱催化法和光催化法。吸附法是利用吸附劑對吸附質的強吸附能力來脫除vocs。但由于吸附劑的吸附能力有限，與吸附質達到吸脫附平衡后，需進行再生處理，后續工作繁瑣復雜。等離子體法脫除vocs原理是，氣體放電產生的大量自由基和活性粒子與vocs發生反應，達到脫除vocs的目的。但此方法能耗高，操作繁瑣，放電過程中產生氮氧化物、臭氧等副產物，造成二次污染。熱催化法是在催化劑的作用下將vocs氧化為co2。熱催化技術無二次污染、且脫除效率高，處理量大，但非貴金屬氧化物需要一定較高的溫度下，才能將vocs完全氧化，需要較大能耗。
光催化原理是，在光照條件下，半導體光催化劑(如tio2，cds等)表面產生的活性物種將vocs氧化為co2。光催化法無二次污染，易操作，可在室溫，常壓下進行反應，因此能耗小。但半導體禁帶寬度普遍較大(如tio2)，只能在僅占太陽光約5％的紫外光的照射下，才有光催化活性。為將光催化劑的光響應吸收范圍轉移至可見光區域，可在載體上擔載等離子激元型金屬納米粒子。可見光照射下，金屬納米粒子表面會產生等離子共振效應(theopticalpropertiesofmetalnanoparticles:theinfluenceofsize,shape,anddielectricenvironment.j.phys.chem.b.,2003,107,668.)，使負載型金屬催化劑吸收可見光。
光催化劑的應用，通常是將光催化劑涂布附著在硬性基底上，如紫外光照下除霧功能的浴鏡，采用半導體光催化劑涂布在鏡片上。涂布在硬性基底材料表面的方式，若催化劑失活后，存在不易去除，亦不易更新的缺點。迄今為止，尚沒有光催化凈化室內空氣用的光催化凈化氣體便利貼技術及產品，尤其是面向可見光(太陽光、室內光源)條件下的以聚合物膜材料為基底的單(多)層光催化凈化氣體便利貼。在實際應用中，尤其催化劑涂層豎直放置時，由于受重力及濕度的影響，催化劑涂層容易剝離脫落。迄今為止，尚沒有采用等離子體技術處理基底材料，以增強光催化劑涂層與基底膜材料表面之間的附著力的技術報道。
技術實現要素：
為了解決現有技術上所存在的問題，本發明提供了一種光催化凈化氣體便利貼制備方法。
本發明的技術方案：
一種光催化凈化氣體便利貼的制備方法，步驟如下：
(1)等離子激元型光催化劑由活性組份及載體組成，活性組份為au、ag、cu中的一種或兩種以上混合，載體為tio2、cds、zno、sio2、al2o3、zro2、ceo2、fe2o3中的一種或兩種以上混合；采用溶液浸漬法，將活性組份的前驅體溶液與載體混合分散，干燥后備用；
(2)首先，將等離子激元型光催化劑涂布附著在經等離子體技術處理過的基底膜一側表面上，等離子激元型光催化劑涂層的厚度為納米級到微米級；再對等離子激元型光催化劑涂層進行活化，形成附著等離子激元型光催化劑的基底膜組件；
(3)在活化后的附著等離子激元型光催化劑涂層的基底膜組件的另一側表面制備便利貼，整體即為光催化凈化氣體便利貼；
(4)在光照條件下，將光催化凈化氣體便利貼置于空氣氣氛中，進行光催化氧化脫除空氣中的可揮發性有機物。
所述的基底膜是聚合物膜材料或硬性基底材料，基底膜的表面采用等離子體方法進行處理，以增強等離子激元型光催化劑與基底膜材料表面之間的附著力；所述的等離子體方法為采用氧氣、氬氣、氮氣放電產生等離子體中的一種或兩種以上進行表面處理。所述的聚合物膜材料是聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚乙烯或聚丙烯；所述的硬性基底材料是石英玻璃、普通玻璃或金屬薄片。
所述的等離子激元型光催化劑涂層的活化采用焙燒和/或等離子體方法。
所述的焙燒的溫度為100～500℃，焙燒時間為0.5～5小時。
所述的等離子體方法為采用氧氣、氬氣、氮氣放電產生等離子體中的一種或兩種以上進行處理，以使催化劑層活化。
所述的空氣氣氛為具有流動性的室內外空氣，溫度是室溫或戶外溫度，濕度是室內外的大氣自然濕度或有增濕的濕度，光照是室內外太陽光或紫外光源。
本發明的有益效果：本發明是通過光催化凈化氣體便利貼的光催化劑(尤其是可見光催化劑)，在自然光照或人工光照、以及一定溫度、濕度條件下，對氣體中(如空氣)的可揮發性有機物進行催化和/或光催化氧化，生成二氧化碳和水，達到脫除污染物和凈化氣體(空氣)的效果，以提高人居環境的大氣安全性和舒適性。該方法可在室溫、常壓條件下運行，無二次污染和運行成本，適合室內外場所。該發明的光催化凈化氣體便利貼，不僅具有由于催化劑失活而需要去除與更新較方便的優點，更具有表面處理后的催化層與基底膜的增強界面而提高耐久性的優點，其結構示意圖可參見圖1。
附圖說明
圖1是多層光催化凈化氣體便利貼的結構示意圖。
圖中：1活化后的等離子激元型光催化劑；2等離子體處理過的基底膜；3不粘膠。
具體實施方式
以下結合附圖和技術方案，進一步說明本發明的具體實施方式。
實施例1：
步驟一(浸漬)，采用改進浸漬法制備1wt％au/tio2光催化劑。(1)取適量2.4×10-2mol/l的氯金酸溶液倒入裝有tio2(p25，deggusa)粉末的燒杯中，使用玻璃棒攪拌5分鐘；(2)避光浸漬12個小時；(3)分別用氨水和去離子水洗催化劑，通過離心機進行固液相分離，為了更徹底地去除氯離子，再一次重復此步驟；(4)將洗好的催化劑放入80℃的烘箱里干燥8個小時，避光存放在冰箱里。
步驟二(基底處理)，采用氧等離子體方法對2.5cmx2.5cm普通玻璃片進行處理。
步驟三(涂布及活化)，取1.8g去離子水加入到0.135gau/tio2粉體中，磁力攪拌器上攪拌15min；取0.215mg渾濁液均勻滴在等離子體處理過的玻璃片上；將au/tio2涂層置于80℃烘箱，干燥1h；然后置于200℃馬弗爐中焙燒2h。au/tio2實際含量為2.0mg/cm2左右。
步驟四(催化劑活性評價)，將甲醛濃度為50±2ppm，相對濕度為21.9％的模擬空氣經過au/tio2涂層，反應溫度為20±1℃，停留時間為0.19s，led綠光光強為38.5mw/cm2，最終，甲醛轉化率為79.7％。
實施例2：
采用實施例1的步驟一中催化劑制備方法，制備新鮮的3％au/tio2光催化劑。采用實施例1的步驟二中基底處理方法，對聚酰亞胺基底膜進行氧等離子體處理。采用實施例1的步驟三中催化劑涂布方法，制備au/tio2涂層。以氧等離子體方式對催化劑涂層進行活化，在另一側涂不粘膠，最終得到光催化凈化氣體便利貼。將其貼在客廳的墻壁上，選擇太陽入射光強最大的中午時分啟動風扇，濕度較低時，同時也啟動加濕器，光催化凈化室內空氣。
實施例3：
采用實施例1的步驟一中催化劑制備方法，制備新鮮的au/sio2光催化劑。對基底聚乙烯膜進行氬等離子體處理。采用實施例1的步驟三中催化劑涂布方法，制備au/sio2涂層。以氧等離子體方式對催化劑涂層進行活化，在另一側涂不粘膠，最終得到光催化凈化氣體便利貼。將其貼在衛生間的墻壁上，開日光燈，啟動換氣扇，光催化凈化室內空氣。
實施例4：
采用實施例1的步驟一中催化劑制備方法，制備新鮮的au/zro2光催化劑。采用實施例1的步驟二中基底處理方法，對聚酰亞胺進行氧等離子體處理。采用實施例1的步驟三中催化劑涂布及活化方法，制備au/zro2涂層。在另一側涂不粘膠，最終得到光催化凈化氣體便利貼。將其貼在廚房的墻壁上，晚上做飯時，開日光燈和抽油煙機的同時，光催化凈化室內空氣。