CN101856618B - 具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能降解气相挥发性有机污染物的催化剂的制备方法。具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)将半导体氧化物加入到溶剂中；2)超声处理1～2小时；3)将氯铂酸水溶液加到超声好的半导体氧化物的悬浊液中，在暗处搅拌，然后在光照下搅拌；4)涂在紫外灯表面；5)烘干；6)利用紫外灯发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2～5h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开气相催化反应器，继续光照1～3h，使残留的乙醇和水挥发，得到产品该制备方法工艺简单、易于工业化，能高效光热协同催化降解气相挥发性有机污染物，且催化稳定性优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种能降解气相挥发性有机污染物的催化剂的制备方法。
背景技术
目前，挥发性有机物气体(如：甲醛、苯、甲苯、二甲苯等)是室内空气污染物和行业空气污染(如化工、制药、印染、皮革等行业)的主要成分，它们对人类健康产生不良影响甚至导致严重后果，是影响公共环境卫生安全的重要方面，也是很多职业病的产生根源，因此，开发一种高效、稳定的降解气相挥发性有机污染物的催化剂，一直是环境治理中的难点。
在过去的几十年中，人们研究了大量的治理方案，从过去的吸附法，生物法一直发展到最近的光催化技术。研究证明，以半导体氧化物为催化剂，利用光催化氧化降解处水中有机污染物特别是染料废水是一个很有效的方法，其中TiO2催化剂由于其高活性、稳定性、价廉和无毒等特性成为处理水中有机污染物的一项重要技术。近年来，各界学者都致力于采用光催化技术去降解气相挥发性有机污染物。中国发明CN02112266.0中采用浆料浸渍、凝胶-溶胶工艺将TiO2纳米粒子或薄膜负载于金属丝网上，将其与紫外灯组成催化反应器，可将封闭仓内的甲醛、苯系列等有害气体消除，其去除率大于80％。中国发明CN01134335.4利用磁控溅射在玻璃、金属、陶瓷等载体上形成TiO2光催化薄膜，这种薄膜可以有效地光催化降解有害气体如甲醛、苯酚等。Zhang等(Qiancheng Zhang，Fengbao Zhang et al.ChinaEnvironmental Science 2003，23(6)：661～664.)在一个循环式光反应***中研究了了苯的气相光催化降解。尽管光催化技术在气相苯催化降解的应用中取得了一定的成效，但是TiO2光催化剂在光催化过程中快速失活却是一个难以克服的问题，其主要原因是在反应过程中产生的中间产物沉积在催化剂表面会降低其活性，使得光催化剂快速失活而无法循环使用。如何解决光催化剂的快速失活，延长光催化剂的寿命，同时提高其活性成为亟待解决的问题。
为了解决气相光催化反应中光催化剂失活问题，并进一步提高苯的光催化氧化活性，人们进行了大量的实验研究。研究表明在光催化氧化中加入臭氧可以明显提高苯和甲苯的光催化降解催化活性(J.Jeong，K.Sekiguchi，W.Lee，K.Sakamoto，J.Photochem.Photobio.A2005，169，279.；Yu K P，Grace W M.Appl.Catal.B，2007，75(1-2)，29-38.)，但是臭氧同样也是一种污染物，必须有后处理设备除去多余的臭氧，才能达到有效的污染治理。还有研究发明了以等离子体作为光源替代传统的紫外光源而设计出的等离子驱动光催化***(B.Y.Lee，S.H.Park，S.C.Lee，M.Kang，S.J.Choung，Catal.Today，2004，93-95，769.)，这种方法能有效地提高苯的催化降解活性，同时还能抑制TiO2表面中间产物的形成，但是这种装置设备比较贵，难以实现大规模的产业化。因此开发一种有效且价廉的挥发性有机污染物降解处理方法已经成为环境净化领域的一大难题。中国发明发明(200910272895.3)中发明了一种具有光热协同作用的半导体氧化物催化剂的制备方法，该方法将半导体氧化物催化剂涂于紫外灯表面，充分利用紫外灯表面所散发出的热量和光能，实现了气相挥发性有机污染物的高效光热协同催化净化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，该制备方法工艺简单、易于工业化，该方法制备的铂/半导体氧化物催化剂能高效光热协同催化降解气相挥发性有机污染物，且催化稳定性优良。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)按半导体氧化物与溶剂的配比为(0.1～2)g∶(10～40)mL，选取半导体氧化物和溶剂，将半导体氧化物加入到溶剂中，混合均匀，得到半导体氧化物的悬浊液；
2)将装有半导体氧化物的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理1～2小时，得到超声好的半导体氧化物的悬浊液；
3)按半导体氧化物与氯铂酸水溶液的配比为(0.1～2)g∶(0.6～10)mL，选取氯铂酸水溶液；将氯铂酸水溶液加到超声好的半导体氧化物的悬浊液中，在暗处搅拌5～15min，然后在光照下搅拌5～15min，得到氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液；
4)然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂在紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如乙醇、水)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入水和乙醇，关闭气相催化反应器，打开紫外灯，利用紫外灯发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2～5h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开气相催化反应器，继续光照1～3h，使残留的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂。
所述的半导体氧化物为TiO2、SnO2、CeO2、ZnO、CuO、Bi2O3、Fe2O3或V2O5。
所述的溶剂为水、有机溶剂中的任意一种或二种的混合溶剂，二种混合时为任意配比。
有机溶剂为乙醇或丙酮等。
所述的超声处理的频率为20～150KHz，功率为100～1800W。
氯铂酸水溶液的浓度为0.001～0.005mol/L(最佳为0.0048mol/L)。
所述的紫外灯的功率为4～1000W。
步骤6)中水和乙醇的体积配比为10∶3～4，水和乙醇的加入量为气相催化反应器体积的0.001～10％。
所述的催化剂为不同负载量的Pt/TiO2，Pt/SnO2、Pt/CeO2、Pt/ZnO、Pt/CuO、Pt/Bi2O3、Pt/Fe2O3或Pt/V2O5的铂/半导体氧化物催化剂，负载量(wt％)为0.05％～5％。
本发明能高效降解苯、甲苯、正己烷或丙酮等气相挥发性有机污染物，污染物浓度为10～1×106mg/m3。
本发明是在中国发明(200910272895.3)的基础上进一步发明，将少量铂纳米颗粒负载于半导体氧化物催化剂表面，并将其涂于紫外灯表面，采用该方法可以大幅度提高气相挥发性有机污染物的催化净化效率。
本发明的有益效果是：
1)该制备方法工艺简单、易于工业化。
2)该制备方法制备的负载型铂/半导体氧化物催化剂，能充分利用紫外灯表面所散发出的热能和光能光强，无需使用外来加热装置就可以实现高效光热协同催化净化气相挥发性有机污染物。在该铂/半导体氧化物催化剂的光热协同催化净化反应中，不是半导体氧化物催化剂的光热协同催化净化过程和负载型铂催化剂的热催化过程的简单结合，而是在两者之间存在一种新的协同作用，这种光热协同作用极大地提高了催化净化气相挥发性有机污染物的催化活性，即：氧气分子在纳米铂催化剂表面发生解离吸附形成具有高氧化活性的吸附态氧原子，这些吸附态氧原子不仅可以催化氧化有机污染物分子从而实现常规的负载型铂催化剂的热催化氧化功能，而且还溢流到半导体催化剂表面，显著加速半导体氧化物催化剂的光热协同催化氧化过程。
3)所制备的铂/半导体氧化物催化剂能高效催化降解苯、甲苯、正己烷、丙酮等气相挥发性有机污染物，其光热协同催化净化活性不仅远高于单纯的光催化净化活性和热催化净化活性，而且远高于半导体氧化物催化剂的光热协同催化净化活性；该铂/半导体氧化物催化剂的光热协同催化稳定性优良，在多次光热协同催化氧化气相有机物反应后仍未失活。
4)该方法制备的铂/半导体氧化物催化剂中贵金属铂的负载量低，由于其高效的催化净化效率，催化剂使用量少，因而催化剂成本低廉。
附图说明
图1为本发明实施例1所得到的具有光热协同作用的0.1wt％Pt/TiO2催化剂应用降解苯(即图1中的A，为光热催化降解苯)、对比例1中0.1wt％Pt/TiO2光催化降解苯(即图1中的B，为光催化降解苯)及对比例2中0.1wt％Pt/TiO2催化剂在热催化降解苯(即图1中的C，为热催化降解苯)降解率与时间关系图。
图2为实施例1所得到的具有光热协同作用的0.1wt％Pt/TiO2催化剂应用，光热协同催化氧化苯的降解率与催化剂循环使用次数的关系图。
图3为实施例2所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/TiO2催化剂在光热协同催化和热催化的对比图。
图4为实施例3所得到的具有光热协同作用的1.0wt％Pt/TiO2催化剂在光热协同催化和热催化的对比图。
图5为实施例6所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/Fe2O3催化剂在光热协同催化和热催化的对比图。
图6为实施例7所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/CeO2催化剂在光热协同催化和热催化的对比图。
图7为实施例8所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/V2O5催化剂在光热协同催化和热催化的对比图。
图8为实施例9所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/Bi2O3催化剂在光热协同催化和热催化的对比图
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明的实质性特点和显著的进步，但所举之例并不限制本发明保护范围。
实施例1：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以TiO2、水为原料，称取0.5g的TiO2粉末加入到10mL水中，将两者混合均匀，得到TiO2的悬浊液；
2)将装有TiO2的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的TiO2的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将0.663mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的TiO2的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min，得到氯铂酸和TiO2的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和TiO2的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(TiO2)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如水)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3m L乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的0.1wt％Pt/TiO2催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例1：
将本发明实施例1所得到的具有光热协同作用的0.1wt％Pt/TiO2催化剂应用于催化降解苯，其实验步骤如下：将本发明实施例1所得的涂有0.1wt％Pt/TiO2催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，打开紫外灯，利用该紫外灯发出的光能和热能(灯表面温度为240℃)进行光热协同催化降解苯的活性测试，降解率与时间的关系见图1中的A，苯的完全降解时间为30min。
对比例1：将0.5g的TiO2粉末加入到装有10mL水的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将0.663mL的氯铂酸水溶液加到超声好的TiO2的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在反应器内壁，在涂的过程用红外灯烘干；将涂有氯铂酸/半导体氧化物的反应器在红外灯下烘干，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到0.1wt％Pt/TiO2催化剂。
将反应器放在冰水浴中进行光催化降解苯活性测试，在活性测试时，向7.2L气相催化反应器中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，光源为125W紫外灯，反应器内壁催化剂温度为室温，降解率与时间的关系见图1中的B，苯在30min内的降解率仅为22.1％。
对比例2：将0.5g的TiO2粉末加入到装有10mL水的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将0.663mL的氯铂酸水溶液加到超声好的TiO2的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在培养皿中，在涂的过程用红外灯烘干；然后将该培养皿置于催化反应器中，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到0.1wt％Pt/TiO2催化剂。然后关闭紫外灯，将反应器置于电热板上测定该催化剂热催化降解苯的催化活性，向7.2L气相催化反应器中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，在无光条件下使催化剂的温度保持在240℃(紫外灯表面温度)，降解率与时间的关系见图1中的C，苯在30min内的降解率仅为47.3％。
由活性对比图1可知，光热协同催化氧化的降解速率常数(0.19378min-1)是热催化氧化的降解速率常数(0.02445min-1)的7.9倍；是光催化氧化的降解速率常数(0.00734min-1)的26.4倍；是热催化氧化与光催化氧化的降解速率常数和(0.03179min-1)的6.1倍。显示了0.1wt％Pt/TiO2催化剂的光热协同催化氧化对苯的高效催化降解能力。
应用实例2：
将本发明实施例1所得到的具有光热协同作用的0.1wt％Pt/TiO2催化剂应用于催化降解苯的循环试验，其实验步骤如下：将本发明实施例1所得的涂有0.1wt％Pt/TiO2催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，打开紫外灯，苯开始催化降解，30min后，关闭该紫外灯，并打开反应器使新鲜空气置换反应器中反应产物，关反应器，再向其中注入40ul苯，重复上述步骤40次后，苯在30min时催化降解率仍为100％，结果如图2所示，由此显示了其良好的光热协同催化稳定性。
实施例2：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以TiO2、水为原料，称取0.5g的TiO2粉末加入到10mL水中，将两者混合均匀，得到TiO2的悬浊液；
2)将装有TiO2的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的TiO2的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将3.319mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的TiO2的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min，得到氯铂酸和TiO2的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和TiO2的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(TiO2)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如水)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的0.5wt％Pt/TiO2催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例3：
将本发明实施例2所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/TiO2催化剂应用于催化降解苯，其实验步骤如下：将本发明实施例2所得的涂有0.5wt％Pt/TiO2催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，打开紫外灯，利用该紫外灯发出的光能和热能(灯表面温度为240℃)进行光热协同催化降解苯的活性测试，降解率与时间的关系见图3中的A，苯的完全降解时间为20min。
对比例3：将0.5g的TiO2粉末加入到装有10mL水的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将3.319mL的氯铂酸水溶液加到超声好的TiO2的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在培养皿中，在涂的过程用红外灯烘干；然后将该培养皿置于催化反应器中，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到0.5wt％Pt/TiO2催化剂。然后关闭紫外灯，将反应器置于电热板上测定该催化剂热催化降解苯的催化活性，苯的起始浓度为4863mg/m3，在无光条件下使催化剂的温度保持在240℃(紫外灯表面温度)，降解率与时间的关系见图3中的B，苯在20min时催化降解率为87.7％。
由活性对比图3可知，光热协同催化氧化的降解速率常数(0.2442min-1)是热催化氧化的降解速率常数(0.0885min-1)的2.8倍，显示了0.5wt％Pt/TiO2催化剂的光热协同催化氧化对苯的高效催化降解能力。
应用实例4：
将本发明实施例2所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/TiO2催化剂进行光热协同催化降解苯、丙酮、甲苯和正己烷的活性测试，苯、丙酮、甲苯和正己烷的起始浓度分别为4863mg/m3、4360mg/m3、4791mg/m3、3646mg/m3，光源为125W紫外灯，灯表面温度为240℃，完全降解时间见表1。
表1
| 污染物名称 | 苯 | 丙酮 | 甲苯 | 正己烷 |
| 完全降解时间 | 20min | 15min | 25min | 35min |
由表1可以看出，具有光热协同作用的0.5wt％Pt/TiO2催化剂对气相有机污染物的高效催化降解能力。
实施例3：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以TiO2、水为原料，称取0.5g的TiO2粉末加入到10mL水中，将两者混合均匀，得到TiO2的悬浊液；
2)将装有TiO2的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的TiO2的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将6.638mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的TiO2的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min，得到氯铂酸和TiO2的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和TiO2的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(TiO2)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如水)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3m L乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的1.0wt％Pt/TiO2催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例5：
将本发明实施例3所得到的具有光热协同作用的1.0wt％Pt/TiO2催化剂进行光热协同催化降解苯、丙酮、甲苯和正己烷的活性测试，苯、丙酮、甲苯和正己烷的起始浓度分别为4863mg/m3、4360mg/m3、4791mg/m3、3646mg/m3，光源为125W紫外灯，灯表面温度为240℃，完全降解时间见表2。
表2
| 污染物名称 | 苯 | 丙酮 | 甲苯 | 正己烷 |
| 完全降解时间 | 10min | 15min | 25min | 20min |
由表2可以看出，具有光热协同作用的1.0wt％Pt/TiO2催化剂对气相有机污染物的高效催化降解能力。
应用实例6：
将本发明实施例3所得到的具有光热协同作用的1.0wt％Pt/TiO2催化剂应用于催化降解苯，其实验步骤如下：将本发明实施例3所得的涂有1.0wt％Pt/TiO2催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入100uL苯，苯的起始浓度为1.216×104mg/m3，打开紫外灯，利用该紫外灯发出的光能和热能(灯表面温度为240℃)进行光热协同催化降解苯的活性测试，降解率与时间的关系见图4中的A，苯的完全降解时间为20min。
对比例4：将0.5g的TiO2粉末加入到装有10mL水的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将6.638mL的氯铂酸水溶液加到超声好的TiO2的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在培养皿中，在涂的过程用红外灯烘干；然后将该培养皿置于催化反应器中，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到1.0wt％Pt/TiO2催化剂。然后关闭紫外灯，将反应器置于电热板上测定该催化剂热催化降解苯的催化活性，向7.2L气相催化反应器中注入100uL苯，苯的起始浓度为1.216×104mg/m3，在无光条件下使催化剂的温度保持在240℃(紫外灯表面温度)，降解率与时间的关系见图4中的B，苯在20min内的降解率仅为40.1％
由活性对比图4可知，光热协同催化氧化的降解速率常数(0.29733min-1)是热催化氧化的降解速率常数(0.04443min-1)的6.7倍，显示了1.0wt％Pt/TiO2催化剂的光热协同催化氧化对苯的高效催化降解能力。
实施例4：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以TiO2、水为原料，称取0.5g的TiO2粉末加入到10mL水中，将两者混合均匀，得到TiO2的悬浊液；
2)将装有TiO2的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的TiO2的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将13.276mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的TiO2的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min，得到氯铂酸和TiO2的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和TiO2的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(TiO2)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如水)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3m L乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的2.0wt％Pt/TiO2催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例7：
将本发明实施例4所得到的具有光热协同作用的2.0wt％Pt/TiO2催化剂进行光热协同催化降解苯、丙酮、甲苯和正己烷的活性测试，苯、丙酮、甲苯和正己烷的起始浓度分别为4863mg/m3、4360mg/m3、4791mg/m3、3646mg/m3，光源为125W紫外灯，灯表面温度为240℃，完全降解时间见表3。
表3
| 污染物名称 | 苯 | 丙酮 | 甲苯 | 正己烷 |
| 完全降解时间 | 15min | 15min | 20min | 25min |
由表3可以看出，具有光热协同作用的2.0wt％Pt/TiO2催化剂对气相有机污染物的高效催化降解能力。
实施例5：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以TiO2、水为原料，称取0.5g的TiO2粉末加入到10mL水中，将两者混合均匀，得到TiO2的悬浊液；
2)将装有TiO2的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的TiO2的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将33.19mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的TiO2的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和TiO2的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(TiO2)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如水)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的5.0wt％Pt/TiO2催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例8：
将本发明实施例5所得到的具有光热协同作用的5.0wt％Pt/TiO2催化剂进行光热协同催化降解苯、丙酮、甲苯和正己烷的活性测试，苯、丙酮、甲苯和正己烷的起始浓度分别为4863mg/m3、4360mg/m3、4791mg/m3、3646mg/m3，光源为125W紫外灯，灯表面温度为240℃，完全降解时间见表4。
表4
| 污染物名称 | 苯 | 丙酮 | 甲苯 | 正己烷 |
| 完全降解时间 | 10min | 15min | 30min | 25min |
由表4可以看出，具有光热协同作用的5.0wt％Pt/TiO2催化剂对气相有机污染物的高效催化降解能力。
对实施例1～5的样品(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)进行光热协同催化降解苯活性测试，苯的起始浓度为4863mg/m3，光源为125W紫外灯，灯表面温度为240℃，结果见表5。
表5：
| 实施例序号 | Pt的负载量(wt％) | 光热协同苯的降解率(％)(反应10min) |
| 实施例1 | 0.1 | 81.6 |
| 实施例2 | 0.5 | 91.3 |
| 实施例3 | 1 | 98.1 |
| 实施例4 | 2 | 98.5 |
| 实施例5 | 5 | 100.0 |
实施例6：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以Fe2O3、酒精(乙醇)为原料，称取0.5g的Fe2O3粉末加入到40mL酒精中，将两者混合均匀，得到Fe2O3的悬浊液；
2)将装有Fe2O3的悬浊液(Fe2O3和酒精)的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的Fe2O3的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将3.319mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的Fe2O3的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照下搅拌10min，得到氯铂酸和Fe2O3的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和Fe2O3的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(Fe2O3)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如酒精)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的0.5wt％Pt/Fe2O3催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例9：
将本发明实施例6所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/Fe2O3催化剂应用于催化降解苯，其实验步骤如下：将本发明实施例6所得的涂有0.5wt％Pt/Fe2O3催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，打开紫外灯，利用该紫外灯发出的光能和热能(灯表面温度为240℃)进行光热协同催化降解苯的活性测试，降解率与时间的关系见图5中的A，苯在20min内的降解率为97.3％
对比例5：将0.5g的Fe2O3粉末加入到装有40mL酒精的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将3.319mL的氯铂酸水溶液加到超声好的Fe2O3的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在培养皿中，在涂的过程用红外灯烘干；然后将该培养皿置于催化反应器中，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到0.5wt％Pt/Fe2O3催化剂。然后关闭紫外灯，将反应器置于电热板上测定该催化剂热催化降解苯的催化活性，向7.2L气相催化反应器中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，在无光条件下使催化剂的温度保持在240℃(紫外灯表面温度)，降解率与时间的关系见图5中的B，苯在20min内的降解率为84.6％。
由活性对比图5可知，光热协同催化氧化的降解速率常数(0.18198min-1)是热催化氧化的降解速率常数(0.12488min-1)的1.46倍，显示了0.5wt％Pt/Fe2O3催化剂的光热协同催化对苯的高效催化降解能力。
实施例7：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以CeO2、酒精为原料，称取0.5g的CeO2粉末加入到40mL酒精中，将两者混合均匀；
2)将装有CeO2和酒精的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时得到超声好的CeO2的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将3.319mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的CeO2的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min，得到氯铂酸和CeO2的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和CeO2的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(CeO2)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如酒精)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的0.5wt％Pt/CeO2催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例10：
将本发明实施例7所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/CeO2催化剂应用于催化降解苯，其实验步骤如下：将本发明实施例7所得的涂有0.5wt％Pt/CeO2催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，打开紫外灯，利用该紫外灯发出的光能和热能(灯表面温度为240℃)进行光热协同催化降解苯的活性测试，降解率与时间的关系见图6中的A，苯在20min内的降解率为85.6％。
对比例6：将0.5g的CeO2粉末加入到装有10mL水的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将3.319mL mL的氯铂酸水溶液加到超声好的CeO2的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在培养皿中，在涂的过程用红外灯烘干；然后将该培养皿置于催化反应器中，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到0.5wt％Pt/CeO2催化剂。然后关闭紫外灯，将反应器置于电热板上测定该催化剂热催化降解苯的催化活性，向7.2L气相催化反应器中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，在无光条件下使催化剂的温度保持在240℃(紫外灯表面温度)，降解率与时间的关系见图6中的B，苯在20min内的降解率为60.3％。
由活性对比图6可知，光热协同催化氧化的降解速率常数(0.1153min-1)是热催化氧化的降解速率常数(0.0978min-1)的1.18倍，显示了0.5wt％Pt/CeO2催化剂的光热协同催化对苯的高效催化降解能力。
实施例8：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以V2O5、酒精为原料，称取0.5g的V2O5粉末加入到40mL酒精中，将两者混合均匀；
2)将装有V2O5和酒精的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的V2O5的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将3.319mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的V2O5的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min，得到氯铂酸和V2O5的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和V2O5的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(V2O5)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如酒精)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的0.5wt％Pt/V2O5催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例11：
将本发明实施例8所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/V2O5催化剂应用于催化降解苯，其实验步骤如下：将本发明实施例8所得的涂有0.5wt％Pt/V2O5催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，打开紫外灯，利用该紫外灯发出的光能和热能(灯表面温度为240℃)进行光热协同催化降解苯的活性测试，降解率与时间的关系见图7中的A，苯在20min内的降解率为41.0％
对比例7：将0.5g的V2O5粉末加入到装有10mL水的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将0.663mL的氯铂酸水溶液加到超声好的V2O5的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在培养皿中，在涂的过程用红外灯烘干；然后将该培养皿置于催化反应器中，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到0.5wt％Pt/V2O5催化剂。然后关闭紫外灯，将反应器置于电热板上测定该催化剂热催化降解苯的催化活性，向7.2L气相催化反应器中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，在无光条件下使催化剂的温度保持在240℃(紫外灯表面温度)，降解率与时间的关系见图7中的B，苯在20min内的降解率为7.5％。
由活性对比图7可知，光热协同催化氧化的降解速率常数(0.03622min-1)是热催化氧化的降解速率常数(0.01487min-1)的2.44倍，显示了0.5wt％Pt/V2O5催化剂的光热协同催化对苯的高效催化降解能力。
实施例9：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)以Bi2O3、酒精为原料，称取0.5g的Bi2O3粉末加入到40mL酒精中，将两者混合均匀；
2)将装有Bi2O3和酒精的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的半Bi2O3的悬浊液；所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；
3)将3.319mL的氯铂酸水溶液量加到上述超声好的半Bi2O3的悬浊液中，在暗处搅拌10min，然后在光照搅拌10min，得到氯铂酸和Bi2O3的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为？mol/L；
4)然后将上述氯铂酸和Bi2O3的悬浊液均匀涂在125W紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物(Bi2O3)的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如酒精)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸/半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒；然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的0.5wt％Pt/Bi2O3催化剂(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)。
应用实例12：
将本发明实施例9所得到的具有光热协同作用的0.5wt％Pt/Bi2O3催化剂应用于催化降解苯，其实验步骤如下：将本发明实施例9所得的涂有0.5wt％Pt/Bi2O3催化剂的紫外灯置于催化反应器中，关闭反应器，向其中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，打开紫外灯，利用该紫外灯发出的光能和热能(灯表面温度为240℃)进行光热协同催化降解苯的活性测试，降解率与时间的关系见图8中的A，苯在20min内的降解率为20.3％。
对比例8：将0.5g的Bi2O3粉末加入到装有10mL水的烧杯中，超声处理2小时，所述的超声处理的频率为80KHz，功率为500W；将3.319mL的氯铂酸水溶液加到超声好的Bi2O3的悬浊液中(氯铂酸水溶液的浓度为0.0048mol/L)，在暗处搅拌10min，再在光照搅拌10min；然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂均匀涂在培养皿中，在涂的过程用红外灯烘干；然后将该培养皿置于催化反应器中，并向其中加入10mL水和3mL乙醇，关闭催化反应器，打开反应器中的紫外灯，利用其发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开催化反应器，继续光照1h，使残留在催化剂表面的乙醇和水挥发，得到0.5wt％Pt/Bi2O3催化剂。然后关闭紫外灯，将反应器置于电热板上测定该催化剂热催化降解苯的催化活性，向7.2L气相催化反应器中注入40uL苯，苯的起始浓度为4863mg/m3，在无光条件下使催化剂的温度保持在240℃(紫外灯表面温度)，降解率与时间的关系见图8中的B，苯在20min内的降解率为3.3％。
由活性对比图8可知，光热协同催化氧化的降解速率常数(0.01039min-1)是热催化氧化的降解速率常数(0.0049min-1)的2.12倍，显示了0.5wt％Pt/Bi2O3催化剂的光热协同催化对苯的高效催化降解能力。
对实施例2，6～9的样品(即具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂)进行光热协同热和热催化降解苯活性测试，苯的起始浓度为4863mg/m3，光源为125W紫外灯，灯表面温度为240℃，结果见表5。
表5
| 实施例序号 | 催化剂 | 光热氧化苯的降解率(反应20min) | 热催化氧化苯的降解率(反应20min) |
| 实施例2 | 0.5wt％Pt/TiO2 | 100％ | 87.7％ |
| 实施例6 | 0.5wt％Pt/Fe2O3 | 97.3％ | 84.6％ |
| 实施例7 | 0.5wt％Pt/CeO2 | 85.6％ | 60.3％ |
| 实施例8 | 0.5wt％Pt/V2O5 | 41.0％ | 7.5％ |
| 实施例9 | 0.5wt％Pt/Bi2O3 | 20.3％ | 3.3％ |
实施例10：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)按半导体氧化物与溶剂的配比为0.1g∶10mL，选取半导体氧化物和溶剂，将半导体氧化物加入到溶剂中，混合均匀，得到半导体氧化物的悬浊液；所述的半导体氧化物为ZnO；述的溶剂为水和乙醇的混合溶剂，水、乙醇的体积各占溶剂体积50％；
2)将装有半导体氧化物的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理1小时，得到超声好的半导体氧化物的悬浊液；所述的超声处理的频率为20KHz，功率为100W；
3)按半导体氧化物与氯铂酸水溶液的配比为0.1g∶0.6mL，选取氯铂酸水溶液；将氯铂酸水溶液加到超声好的半导体氧化物的悬浊液中，在暗处搅拌5min，然后在光照下搅拌5min，得到氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.001mol/L；
4)然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂在紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；所述的紫外灯的功率为4W；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂(如乙醇和水)挥发；
6)最后将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入水和乙醇，水和乙醇的体积配比为10∶3，水和乙醇的加入量为气相催化反应器体积的0.001％；关闭气相催化反应器，打开紫外灯，利用紫外灯发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开气相催化反应器，继续光照1h，使残留的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂。
实施例11：
具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，它包括如下步骤：
1)按半导体氧化物与溶剂的配比为2g∶40mL，选取半导体氧化物和溶剂，将半导体氧化物加入到溶剂中，混合均匀，得到半导体氧化物的悬浊液；所述的半导体氧化物为CuO；述的溶剂为水和丙酮的混合溶剂，水、丙酮的体积各占溶剂体积50％；
2)将装有半导体氧化物的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理2小时，得到超声好的半导体氧化物的悬浊液；所述的超声处理的频率为150KHz，功率为1800W；
3)按半导体氧化物与氯铂酸水溶液的配比为2g∶10mL，选取氯铂酸水溶液；将氯铂酸水溶液加到超声好的半导体氧化物的悬浊液中，在暗处搅拌15min，然后在光照下搅拌15min，得到氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液；氯铂酸水溶液的浓度为0.005mol/L；
4)然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂在紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；所述的紫外灯的功率为1000W；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂挥发；
6)最后将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入水和乙醇，水和乙醇的体积配比为10∶4，水和乙醇的加入量为气相催化反应器体积的10％；关闭气相催化反应器，打开紫外灯，利用紫外灯发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸5h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开气相催化反应器，继续光照3h，使残留的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
Claims (4)
1.具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)按半导体氧化物与溶剂的配比为(0.1～2)g∶(10～40)mL，选取半导体氧化物和溶剂，将半导体氧化物加入到溶剂中，混合均匀，得到半导体氧化物的悬浊液；
2)将装有半导体氧化物的悬浊液的烧杯放置于超声器中，超声处理1～2小时，得到超声好的半导体氧化物的悬浊液；
3)按半导体氧化物与氯铂酸水溶液的配比为(0.1～2)g∶(0.6～10)mL，选取氯铂酸水溶液；将氯铂酸水溶液加到超声好的半导体氧化物的悬浊液中，在暗处搅拌5～15min，然后在光照下搅拌5～15min，得到氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液；
4)然后将氯铂酸和半导体氧化物的悬浊液涂在紫外灯表面，涂的过程在红外灯的光照下进行；
5)将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯表面在红外灯下烘干，使残留在紫外灯表面的溶剂挥发；
6)最后将涂有氯铂酸和半导体氧化物的紫外灯置于气相催化反应器内，并向其中加入水和乙醇，关闭气相催化反应器，打开紫外灯，利用紫外灯发出的光能和热能，在水和乙醇的混合蒸汽下蒸2～5h，使氯铂酸被光热催化还原成纳米铂颗粒，然后打开气相催化反应器，继续光照1～3h，使残留的乙醇和水挥发，得到具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂；
所述的半导体氧化物为TiO2、CeO2、ZnO、CuO、Bi2O3、Fe2O3或V2O5；
溶剂为乙醇或丙酮。
2.根据权利要求1所述的具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，其特征在于：所述的超声处理的频率为20～150KHz，功率为100～1800W。
3.根据权利要求1所述的具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，其特征在于：氯铂酸水溶液的浓度为0.001～0.005mol/L。
4.根据权利要求1所述的具有光热协同作用的铂/半导体氧化物催化剂的制备方法，其特征在于：所述的紫外灯的功率为4～1000W。
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