反应,得到聚合物凝胶,然后将所述聚合物凝胶真空干燥,得到钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂。
[0023]得到钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂后,还优选包括:将所述钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂研磨,得到钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂粉末。所述钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂粉末的粒度优选为I?2μπι。
[0024]其中,所述催化剂优选为碳酸钠;所述钼源化合物优选为钼酸铵;所述第三混合液的PH值优选为6。所述间苯二酚、催化剂、甲醛、脲和钼源化合物的重量比优选为5-20:0.Ι-Ο.5: 2-10:1-5: 0.5-3 , 更优选为 8-15: 0.1-0.3: 4-8: 2-4:0.6-2,更优选为 11:0.2:6:3:
0.98 ο
[0025]得到钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂的步骤中,水浴中搅拌反应的时间优选为l-5d,更优选为3d;聚合物凝胶真空干燥的温度优选为90-120°C,更优选为100°C;真空干燥的的时间优选为0.5-2d,更优选为I d。
[0026]作为优选方案,所述T12-NaTaO3纳米光催化剂按照如下方法制备:将Ta205、Na0H和去离子水混合,移入聚四氟乙烯反应釜中,密封后置于180-220°C的烘箱中水热反应,冷却,洗涤,干燥后得到纳米NaTaO3;将钛源化合物加入无水乙醇中,搅拌,加入水解抑制剂,逐滴加入去离子水,得到T12溶胶;在搅拌作用下,向所述T12溶胶中加入纳米NaTaO3,超声分散后得到第四混合液;将第四混合液烘干,得到干凝胶,将所述干凝胶焙烧,冷却,研磨后得到T12-NaTaO3纳米光催化剂。
[0027]其中,所述钛源化合物优选为四氯化钛;所述的水解抑制剂优选为浓硝酸;干凝胶的焙烧温度优选为280-320°C,更优选为300°C !T12-NaTaO3纳米光催化剂中,T12与NaTaO3的重量比优选为3-8:1,更优选为4::1。所述Ta205、Na0H、钛源化合物和纳米NaTaO3的重量比优选为 0.2-1: 3-20:1-5:0.1-0.5,更优选为 0.3-0.8: 5-15:1-3:0.2-0.3,更优选为 0.44:9:
1.9:0.2o
[0028]所述T12-NaTaO3纳米光催化剂具体为:分别称取0.44g的Ta2O5和9.0gNaOH于烧杯中,加入22.5ml去离子水搅拌溶解,然后转移至聚四氟乙烯反应釜中,密封后置于200°C的烘箱中水热反应24h,完成后取出反应釜在空气中自然冷却;然后用去离子水洗涤后,在600C的烘箱中干燥1h得到纳米NaTa03;称取1.9g的钛源化合物加入到30ml的无水乙醇中搅拌均匀获得透明的溶液,然后加入0.5ml的水解抑制剂于上述溶液中,然后逐滴加入5ml的去离子水制得乳白色T12溶胶;在搅拌状态下加入0.2g的纳米NaTaO3于T12溶胶中,超声分散20min得到均匀的混合液,该混合液经过60°C烘干得到干凝胶,所得干凝胶于一定温度下以2 °C/min的升温速率焙烧3h,冷却至室温后,研磨得到T12-NaTaO3纳米复合材料。
[0029]作为优选方案,所述Ta2O5按照如下方法制备:将Ta(OH)5置于坩祸中,于马弗炉中在800 0C下锻烧2h,制得Ta2O5。
[0030]本发明制备的复合光触媒滤网材料是由基体材料与活性材料组合而成,主要利用高吸附能力的活性炭纤维为基体,通过复合有机聚合物光催化剂和无机纳米光催化剂活性材料来实现的。
[0031]本发明制备的空气净化器用复合光触媒滤网材料,为有机聚合物光催化剂-T12-NaTaO3/活性炭纤维,以活性炭纤维为基体材料,所述有机聚合物光催化剂为钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂。钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂粉体尺寸优选为I?2ym;Ti02-NaTa03中T12和NaTaO3的质量比优选为3:1?5:1;复合材料中,钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂所占质量分数优选为10-20% ,T12-NaTaO3纳米光催化剂所占质量分数优选为30-40%。复合光触媒滤网材料48h对甲醛的去除率高达99%。
[0032]从以上方案可以看出,本发明提供一种空气净化器用复合光触媒滤网材料及其制备方法,以活性炭纤维基体材料,其具有较大的比表面积和高的吸附活性,确保复合光触媒滤网材料较大的吸附能力。第二,T12-NaTaO3纳米光催化剂提高了光催化降解活性;第三,将具有可见光响应的钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂与T12-NaTaO3纳米光催化剂复合,大大提高了光触媒滤网材料的的光催反应活性,使得滤网材料同时具有紫外可见光波段的光响应特性,大大提高滤网材料对甲醛等室内有害气体的降解效率。因此,本发明制备的空气净化器用复合光触媒滤网材料具有较高的吸附能力及高催化降解能力。
[0033]为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0034]本发明实施例采用的原料和化学试剂均为市购。
[0035]间苯二酚、甲醛、脲均购自自西陇化工股份有限公司,五氧化二钽购自上海晶炼新材料有限公司,氢氧化钠、碳酸钠、钼酸铵均购自国药集团化学试剂有限公司,四氯化钛购自天津科密欧化学试剂有限公司,活性炭纤维购自秦皇岛市紫川炭纤维有限公司,环氧树脂购自武汉宏信康精细化工有限公司。
[0036]实施例1:
[0037](I)、制备T12-NaTaO3纳米光催化剂。称取2.7g的Ta(OH)5置于坩祸中,于马弗炉中在800°C下锻烧2h制得Ta2O5备用;分别称取0.44g的Ta2O5和9.0gNaOH于烧杯中,加入22.5ml去离子水搅拌溶解,然后转移至聚四氟乙烯反应釜中,密封后置于200°C的烘箱中水热反应24h,完成后取出反应釜在空气中自然冷却;然后用去离子水洗涤后,在60°C的烘箱中干燥1h得到纳米NaTaO3t3称取1.9g的四氯化钛加入到30ml的无水乙醇中搅拌均匀获得透明的溶液,然后加入0.5ml的浓硝酸于上述溶液中,然后逐滴加入5ml的去离子水制得乳白色T12溶胶;在搅拌状态下加入0.16g的纳米NaTaO3于T12溶胶中,超声分散20min得到均匀的混合液,该混合液经过60 °(:烘干得到干凝胶,所得干凝胶于300 V下以2 °C/min的升温速率焙烧3h,冷却至室温后,研磨得到T12-NaTaO3纳米复合材料;复合材料中T12与NaTaO3的质量比为5:1;
[0038](2)、制备钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂。首先称取Ilg的间苯二酚在室温下溶于200ml去离子水中,然后称取0.2g的催化剂碳酸钠于上述溶液中,置于60°C的水浴中搅拌溶解均匀至黄色透明的溶液,然后在搅拌的情况下逐滴加入6g的甲醛与上述溶液中,混合均匀后加入3g的脲于上述溶液中溶解均匀,最后加入0.98g的钼酸铵于上述溶液中,调节溶液的PH值为6.0,最后将混合液置于85 V的水浴中搅拌反应3d,当溶液由淡粉色变为深红色后获得聚合物凝胶,然后将凝胶在100°C下真空干燥ld,获得钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂,将制备的聚合物光催化剂超细研磨成I?2μπι的催化剂粉末备用;
[0039](3)、制备聚合物光催化剂-T12-NaTaO3/活性炭纤维复合材料。活性炭纤维预处理:将活性炭纤维先放入0.5mol/L的NaOH溶液中浸泡0.5h后,用蒸馏水洗涤三次出去多余的碱,完成后将活性炭纤维多余的水分压干,放入0.5mol/L的稀硝酸溶液中浸泡0.5h后,蒸馏水洗涤三次出去多余的酸,完成后将活性炭纤维多余的水分压干,完成后将活性炭纤维置于0.5mo I /L的乙醇溶液中浸泡0.5h后,蒸馏水洗涤三次出去多余的乙醇,再在烘箱中120°C干燥24h获得预处理的活性炭纤维载体。将10ml丙酮溶剂加入250ml的三口烧瓶中,然后加入1.5g环氧树脂交联剂搅拌成溶液,在搅拌作用下,加入0.2g聚合