多元組合光催化劑制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光催化劑的制備領域，尤其涉及一種多元組合光催化劑制備方法。
【背景技術】
[0002] 光催化劑是在光子的激發下能夠起到催化作用的化學物質的統稱，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下，表面自行產生光生電子、空穴、以及多種活 性集團，從而發生持續的氧化還原反應，具有環境凈化、降解有機污染物、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。它在環境污染控制與治理方面具有廣泛的應 用前景。不同光催化劑對不同的有機揮發物降解效率、速率也有所不同，甚至區別較大。如 果將不同光催化劑粉體原料混合分散，并充分發揮各組分不同的功效，將大大促進光催化 劑的實際應用。但是，目前將多種光催化劑混合尚存在不易長期儲存、運輸的問題，同時，不 同的應用環境對組合型光催化劑中多種組分的組成比例要求不同，這是現有的組合型光催 化劑不能解決的問題。
【發明內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本發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：采集噴涂現場的環境數據；
[0006] B步驟：根據環境數據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；和
[0007] C步驟：根據多種光催化劑的組成表和制備工藝參數制備新型多元組合光催化 劑。
[0008] 進一步地，上述A步驟中的環境數據包括：
[0009] 噴涂現場的噴涂面積、室溫、濕度和對人體有害的氣體的濃度。
[0010] 進一步地，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的質量比為 7~9:3~1 〇
[0017] 進一步地，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] 進一步地，當甲醛濃度小于0. lmg/m3時，第一光催化劑的用量B的計算公式中甲 醛濃度計為0. lmg/m3;當TVOC濃度小于0. 06mg/m 3時，第二光催化劑的用量C的計算公式 中TVOC濃度計為0. 06mg/m3;當苯的濃度小于0. llmg/m 3時，第三光催化劑的用量D的計算 公式中苯的濃度計為〇. I lmg/m3;當甲苯濃度小于0. 20mg/m 3,第三光催化劑的用量D的計算 公式中甲苯的濃度計為〇. 20mg/m3;當二甲苯濃度小于0. 20mg/m3時，第三光催化劑的用量 D的計算公式中二甲苯的濃度計為0. 20mg/m3;和
[0025] 當甲醛濃度大于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，停止生成多元組合光催化劑制備表的 操作。
[0026] 進一步地，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 總的質量濃度在10%。-15%。之間。
[0027] 進一步地，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] 攪拌轉速：100 ~1800r/min ;
[0031] 電機轉距：25mN.m;
[0032] 反應溫度：20~50 °C ;
[0033] 多元組合光催化劑制備總量：5000~10000ml/次；和
[0034] 混合時長：5min。
[0035] 進一步地，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] 進一步地，C23步驟中，溫度為23°C，攪拌轉速為lOOOr/min ;C25步驟中，溫度為 23°C，攪拌轉速為1000r/min。
[0045] 根據本發明實施例的多元組合光催化劑制備方法可以對現場環境數據進行測量， 然后根據環境數據制備出適合該環境的多元組合光催化劑，可以有效解決現有多元組合光 催化劑的長期儲存、運輸以及不同環境對不同光催化劑組分的要求不同的三個問題；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] 本發明的上述及其它方面和特征將從以下結合附圖對實施例的說明清楚呈現，其 中：
[0047] 圖1為根據本發明實施例的多元組合光催化劑制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0048] 下面參照附圖詳細描述本發明的說明性、非限制性實施例，對根據本發明的多元 組合光催化劑制備方法進行進一步說明。
[0049] 參照圖1，根據本發明實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：采集噴涂現場的環境數據。該步驟中可以采取測量儀器對待噴涂現場中 的環境數據進行采集，并且可以根據客戶的特別要求，選擇所要采集的數據種類。通過對環 境數據進行現場采集，可以為制定多元組合光催化劑的組分表提供依據，從而適應不同環 境中有害物質的種類制備多元組合光催化劑，使光催化劑的使用效率達到最優。
[0051] B步驟：根據所采集的環境數據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。根據所檢測到的現場環境數據配制新型多 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成結構對特定的環境更 有針對性，從而提高了光催化劑的使用效率。
[0052] C步驟：根據上述B步驟中的多種光催化劑的組成表和制備工藝參數制備新型多 元組合光催化。現場生產多元組合光催化劑，避免了光催化的儲存和運輸過程，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] 進一步地，上述A步驟中的環境數據包括：噴涂現場的噴涂面積、室溫、濕度和對 人體有害的氣體的濃度數據。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；噴涂現場各種對人體有害氣體的濃度數據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 進行檢測，進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。當然，本發明不局限于此，也可以根據具體情況采用相關設備對其它種 類的有害氣體進行檢測。
[0055] 進一步地，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，同時避免生成更小粒徑的光催化劑所帶來的經濟 成本的提高。
[0056] 在根據本發明的一個實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