CN113926443A - 用于可见光催化除醛的多元复合材料、制备方法及空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于可见光催化除醛的多元复合材料、制备方法及空气净化器，所述用于可见光催化除醛的多元复合材料包括ZnO/g‑C3N4/CuOX三元复合，ZnO/g‑C3N4/CuOX光催化纳米材料能够高效地降解空气中的甲醛污染物，且具有稳定性好、可重复利用的特点。
Description
技术领域
本发明涉及光催化材料技术领域，特别涉及一种用于可见光催化除醛的多元复合材料、制备方法及空气净化器。
背景技术
甲醛(HCHO)被认为是一种主要的有毒室内污染物，直接影响室内空气质量，良好的生活环境关系到全体居民的身体健康，室内甲醛污染问题急需更多的探索和解决。
现有的除甲醛的方法为将ZnO与石墨氮化碳结合形成异质结结构，以获得更高的可见光吸收范围和电子转移效率。作为一种非金属有机光催化剂，g-C3N4因其独特的性能，如窄的能隙(2.7eV)、快速的电荷转移和许多氧化还原活性位点而得到了广泛的研究。然而，在利用氮化碳(g-C3N4)改性ZnO后，g-C3N4/ZnO仅能利用少量的可见光对污染物进行去除，且降解效率依旧很低。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种用于可见光催化除醛的多元复合材料、制备方法及空气净化器，旨在解决现有技术中在利用氮化碳(g-C3N4)改性ZnO后，g-C3N4/ZnO仅能利用少量的可见光对污染物进行去除，且降解效率依旧很低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种用于可见光催化除醛的多元复合材料，包括ZnO/g-C3N4/CuOX三元复合。
为实现上述目的，本发明提出一种用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S20、将氧化锌前驱体与g-C3N4分散在CuSO4水溶液中，水浴加热得到固体产品；
S30、将所述固体产品洗涤，然后进行干燥处理，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体；
S40、将所述前驱体置于真空条件下煅烧，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
可选地，步骤S20之前还包括：
S101a、将溶质质量比为1∶(2-5)的尿素水溶液和醋酸锌水溶液混合以得到溶液A；
S102a、将所述溶液A置于120-200℃环境下水热反应6-18h后，经冷却、洗涤、干燥得到氧化锌前驱体。
可选地，在步骤S102a中，
干燥温度为在40℃～80℃，干燥时间为10～20h。
可选地，步骤S10还包括：
S101b、将碳氮比为1∶2的碳氮源进行煅烧处理，降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4。
可选地，在步骤S101b中，
所述碳氮源包括单氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺及尿素中的一种或多种；和/或，
在步骤S102b中，
在进行煅烧处理时，以2-10℃/min升温速率升温至500～600℃，然后在500～600℃温度条件下煅烧3-5h。
可选地，在步骤S20中，
g-C3N4与ZnO的质量比为1∶(0.1-1)，g-C3N4的质量与Cu2+的质量比为1∶(0.001-0.01)；和/或，
在水浴加热时，以80-100℃加热搅拌0.5-3h。
可选地，在步骤S30中，
在进行洗涤时，水洗洗涤次数为6-10次；和/或，
在进行干燥处理时，干燥温度为60-100℃，干燥时间为12-24h。
可选地，在步骤S40中，
在进行煅烧处理时，煅烧温度为300-500℃，煅烧时间为2-5h，升温速率为5-15℃/min。
本发明进一步提出空气净化器，包括如上述所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法制备的用于可见光催化除醛的多元复合材料，所述用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法包括以下步骤：
S20、将氧化锌前驱体与g-C3N4分散在CuSO4水溶液中，水浴加热得到固体产品；
S30、将所述固体产品洗涤，然后进行干燥处理，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体；
S40、将所述前驱体置于真空条件下煅烧，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
本发明的技术方案中，包括有ZnO/g-C3N4/CuOX三元复合的用于可见光催化除醛的多元复合材料，可见光利用率更高、在空气介质下对甲醛降解速率更高、稳定性更好且可重复利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提出的一种用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法的一实施例的流程示意图；
图2为图1中制备方法所制备的ZnO/g-C3N4/CuOX复合可见光催化纳米材料SEM图像；
图3为图1中制备方法所制备的ZnO/g-C3N4/CuOX复合可见光催化纳米材料和ZnO的紫外漫反射光谱图；
图4为图1中制备方法所制备的ZnO/g-C3N4/CuOX复合可见光催化纳米材料N2吸附-脱附等温线图；
图5为图1中制备方法所制备的ZnO/g-C3N4/CuOX复合可见光催化纳米材料、ZnO及g-C3N4的傅里叶红外图谱；
图6为图1中制备方法制备的ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料与ZnO和g-C3N4光催化剂可见光催化降解甲醛的性能对比图；
图7为ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料稳定的光催化性能的测试结果图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
甲醛(HCHO)被认为是一种主要的有毒室内污染物，直接影响室内空气质量，良好的生活环境关系到全体居民的身体健康，室内甲醛污染问题急需更多的探索和解决。
现有的除甲醛的方法为将ZnO与石墨氮化碳结合形成异质结结构，以获得更高的可见光吸收范围和电子转移效率。作为一种非金属有机光催化剂，g-C3N4因其独特的性能，如窄的能隙(2.7eV)、快速的电荷转移和许多氧化还原活性位点而得到了广泛的研究。然而，在利用氮化碳(g-C3N4)改性ZnO后，g-C3N4/ZnO仅能利用少量的可见光对污染物进行去除，且降解效率依旧很低。
鉴于此，本发明提出一种用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，旨在制备可见光催化除醛的多元复合材料，该用于可见光催化除醛的多元复合材料用于空气净化器中，能够显著提高除醛效果。
本发明提出的用于可见光催化除醛的多元复合材料，包括ZnO/g-C3N4/CuOX三元复合。
本发明的技术方案中，包括有ZnO/g-C3N4/CuOX三元复合的用于可见光催化除醛的多元复合材料，可见光利用率更高、在空气介质下对甲醛降解速率更高、稳定性更好且可重复利用。
请参阅图1，本发明进一步提出一种如上所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S20、将氧化锌前驱体与g-C3N4分散在CuSO4水溶液中，水浴加热得到固体产品；
具体地，在步骤S20中，g-C3N4与ZnO的质量比为1∶(0.1-1)，g-C3N4的质量与Cu2+的质量比为1∶(0.001-0.01)，在水浴加热时，以80-100℃加热搅拌0.5-3h，如此使得氧化锌前驱体、g-C3N4及CuSO4能够充分反应。
具体地，步骤S20之前还包括：
S101a、将溶质质量比为1∶(2-5)的尿素水溶液和醋酸锌水溶液混合以得到溶液A；
S102a、将所述溶液A置于120-200℃环境下水热反应6-18h后，经冷却、洗涤、干燥得到氧化锌前驱体。
需要说明的是，干燥温度为在40℃～80℃，干燥时间为10～20h，如此提高了氧化锌前驱体的干燥效率和保证了氧化锌前驱体的干燥度。
具体地，在洗涤时，以8000～10000rpm离心洗涤6～10次，如此使得洗涤更充分，避免制得的所述氧化锌前驱体中含有杂质。
具体地，步骤S20之前还包括：
S101b、将碳氮比为1∶2的碳氮源进行煅烧处理，降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4。
具体地，所述碳氮源包括单氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺及尿素中的一种或多种。
优选地，在步骤S101b中，在进行煅烧处理时，以2-10℃/min升温速率升温至500～600℃，然后在500～600℃温度条件下煅烧3-5h，如此提高了g-C3N4的制备效率。
需要说明的是，优选地，所述碳氮源选为二聚氰胺，在对二聚氰胺进行煅烧处理时，将所述二聚氰胺置于带盖的氧化铝坩埚中，利用马弗炉进行煅烧处理得到，如此，提高了g-C3N4的制备效率。
S30、将所述固体产品洗涤，然后进行干燥处理，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体；
具体地，在步骤S30中，在进行洗涤时，水洗洗涤次数为6-10次，如此充分洗去固体产品中的杂质，在进行干燥处理时，干燥温度为60-100℃，干燥时间为12-24h，如此充分除去固体产品中的水分，保证了固体产品的干燥度。
需要说明的是，在进行干燥处理时，采用的设备为烘箱，在其他实施例中，所述烘干设备还可以是热风机、干燥器等等，本申请对此不作限定。
S40、将所述前驱体置于真空条件下煅烧，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
具体地，在步骤S40中，在进行煅烧处理时，煅烧温度为300-500℃，煅烧时间为2-5h，升温速率为5-15℃/min，如此提高了煅烧效率，大大缩短了处理时间。
本发明提出的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法通过对上述制备条件的控制，显著提高了可见光催化除醛的多元复合材料的制备成功率，且制备出的用于可见光催化除醛的多元复合材料能够高效地降解空气中的甲醛污染物，且具有稳定性好、可重复利用的特点。
此外，本发明提出的空气净化器，包括通过上述用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法制得的用于可见光催化除醛的多元复合材料，因此，所述空气净化器具备了上述用于可见光催化除醛的多元复合材料的全部有益效果，在此不再一一赘述。
以下给出本发明用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法的一实施例：
(1)将溶质质量比为1∶(2-5)的尿素水溶液和醋酸锌水溶液混合以得到溶液A，将所述溶液A置于120-200℃环境下水热反应6-18h后，经冷却、洗涤、干燥得到氧化锌前驱体，其中，以8000～10000rpm离心洗涤6～10次，干燥温度为40℃～80℃，干燥时间为10～20h；将碳氮比为1∶2的碳氮源进行煅烧处理，降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4，所述碳氮源包括单氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺及尿素中的一种或多种，在进行煅烧处理时，以2-10℃/min升温速率升温至500～600℃，然后在500～600℃温度条件下煅烧3-5h；
(2)将氧化锌前驱体与g-C3N4分散在CuSO4水溶液中，水浴加热得到固体产品，其中，g-C3N4与氧化锌前驱体的质量比为1∶(0.1-1)，g-C3N4的质量与Cu2+的质量比为1∶(0.001-0.01)，在水浴加热时，以80-100℃加热搅拌0.5-3h；
(3)将所述固体产品洗涤，然后进行干燥处理，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体，在进行洗涤时，水洗洗涤次数为6-10次，在进行干燥处理时，干燥温度为60-100℃，干燥时间为12-24h；
(4)将所述前驱体置于真空条件下煅烧，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX，在进行煅烧处理时，煅烧温度为300-500℃，煅烧时间为2-5h，升温速率为5-15℃/min。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将溶质为3.596g的醋酸锌水溶液和溶质为0.984g的尿素水溶液混合以得到溶液A，将所述溶液A置于160℃环境下水热反应10h后，经冷却、以8000rpm离心洗涤6次、在干燥温度为40℃条件下干燥10h，以得到氧化锌前驱体，将5g二聚氰胺放入带盖的氧化铝坩埚中，在马弗炉中以升温速率为5℃/min升温至550℃，然后在550℃温度条件下煅烧3h，待降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4；
(2)将0.4g的氧化锌前驱体与1g的g-C3N4分散在50ml的CuSO4水溶液中，Cu2+的质量相对于g-C3N4的质量为0.5wt％，水浴加热得到固体产品，在水浴加热时，以90℃加热搅拌1h；
(3)将所述固体产品用去离子水洗涤6次，在70℃的烘箱中干燥24小时，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体。
(4)将所述前驱体置于马弗炉中以升温速率为5℃/min升温至300℃，并在300℃条件下煅烧5h，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
实施例2
(1)将溶质为1g的尿素水溶液和溶质为2g的醋酸锌水溶液混合以得到溶液A，将所述溶液A置于120℃环境下水热反应6h后，经冷却、以10000rpm离心洗涤10次、在干燥温度为80℃条件下干燥20h，以得到氧化锌前驱体，将7g三聚氰胺放入带盖的氧化铝坩埚中，在马弗炉中以升温速率为2℃/min升温至500℃，然后在500℃温度条件下煅烧5h，待降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4；
(2)将0.1g的氧化锌前驱体与1g的g-C3N4分散在60ml的CuSO4水溶液中，Cu2+的质量相对于g-C3N4的质量为0.1wt％，水浴加热得到固体产品，在水浴加热时，以80℃加热搅拌0.5h；
(3)将所述固体产品用去离子水洗涤10次，在60℃的烘箱中干燥12小时，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体。
(4)将所述前驱体置于马弗炉中以升温速率为15℃/min升温至500℃，并在500℃条件下煅烧2h，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
实施例3
(1)将溶质为2g的尿素水溶液和溶质为10g的醋酸锌水溶液混合以得到溶液A，将所述溶液A置于200℃环境下水热反应18h后，经冷却、以9000rpm离心洗涤8次、在干燥温度为60℃条件下干燥15h，以得到氧化锌前驱体，将6.5g尿素放入带盖的氧化铝坩埚中，在马弗炉中以升温速率为10℃/min升温至600℃，然后在600℃温度条件下煅烧4h，待降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4；
(2)将2g的氧化锌前驱体与2g的g-C3N4分散在70ml的CuSO4水溶液中，Cu2+的质量相对于g-C3N4的质量为1wt％，水浴加热得到固体产品，在水浴加热时，以100℃加热搅拌3h；
(3)将所述固体产品用去离子水洗涤8次，在100℃的烘箱中干燥18小时，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体。
(4)将所述前驱体置于马弗炉中以升温速率为10℃/min升温至400℃，并在400℃条件下煅烧3.5h，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
实施例4
(1)将溶质为1g的尿素水溶液和溶质为3g的醋酸锌水溶液混合以得到溶液A，将所述溶液A置于170℃环境下水热反应12h后，经冷却、以8500rpm离心洗涤7次、在干燥温度为50℃条件下干燥14h，以得到氧化锌前驱体，将8.5g单氰胺和二聚氰胺混合放入带盖的氧化铝坩埚中，在马弗炉中以升温速率为6℃/min升温至580℃，然后在580℃温度条件下煅烧3.5h，待降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4；
(2)将0.5g的氧化锌前驱体与1g的g-C3N4分散在35ml的CuSO4水溶液中，Cu2+的质量相对于g-C3N4的质量为0.55wt％，水浴加热得到固体产品，在水浴加热时，以85℃加热搅拌2h；
(3)将所述固体产品用去离子水洗涤9次，在75℃的烘箱中干燥20小时，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体。
(4)将所述前驱体置于马弗炉中以升温速率为8℃/min升温至450℃，并在450℃条件下煅烧4.5h，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
对本发明实施例制备的ZnO/g-C3N4/CuOX复合可见光催化纳米材料进行SEM测试，图2为实施例1所制备的ZnO/g-C3N4/CuOX复合可见光催化纳米材料SEM图像，图2中显示出ZnO/g-C3N4/CuOX材料为片状，相互之间堆叠。
图3为ZnO和实施例1所制备ZnO/g-C3N4/CuOX复合可见光催化纳米材料紫外漫反射光谱图。如图所示，ZnO光催化剂的光吸收边在380nm左右，即氧化锌仅对只对紫外光响应，而复合材料ZnO/g-C3N4/CuOX中，由于CuOX的掺杂，光吸收边更强，光吸收边更强，明显光吸收扩展到了全可见光谱，ZnO/g-C3N4/CuOX对可见光的吸收峰证明复合材料的成功合成。
图4为本发明实施例ZnO/g-C3N4/CuOX的N2吸附-脱附等温线图，复合材料比表面积为48.2m2/g，表明对甲醛的吸附性能较弱，主要由于光催化产生持久性自由基对甲醛反应降解。
图5为ZnO、g-C3N4和实施例1所制备的ZnO/g-C3N4/CuOX的傅里叶红外图谱。为了研究合成后样品的组成和结构，采用FTIR分析，如图5所示，对于ZnO，在3500cm-1处有较强的宽带吸收峰，在442cm-1处为Zn-O键伸缩振动吸收峰；对于g-C3N4，在810cm-1，1150-1700cm-1，3100-3300cm-1处均出现了较强的吸收带。值得一提的是，纯ZnO和g-C3N4的主要典型吸收峰均存在于ZnO/g-C3N4/CuOX样品中，这进一步表明ZnO/g-C3N4/CuOX复合催化剂的成功合成。由于CuOX的掺杂较少，傅里叶红外图谱中未观察到CuOX明显官能团。
应用实施例1
(1)在1.5L石英光催化反应器中，在室温下，在可见光照射下，用5W风扇对甲醛进行光催化去除。在光反应器外垂直放置一个350W氙灯。使用紫外线截止滤光片(420nm)去除紫外线。用光子密度计测得在反应液中反应溶液表面的平均光强为200mW/cm2，即2个标准太阳光强(AM3G)，将0.1g的ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料和15ml去离子水在培养皿(直径7.0cm)中超声25min以形成悬浮液。该培养皿在60℃下真空干燥1h，并在培养皿底部形成均匀的光催化剂薄膜。
(2)将所述培养皿置于光催化反应器中。向光反应器中注入一定量的38％甲醛水溶液，在黑暗中达到吸附-解吸平衡后蒸发的HCHO的初始浓度为100ppm。在辐照过程中，反应器中的甲醛、CO2和H2O浓度通过光声红外多气体监测仪(INNOVA Air Tech 95Instruments型号1412)在线监测。甲醛的去除率(Y)计算为Y(％)＝(1-C/C0)×100％，其中C和C0分别为0min和t min时甲醛的浓度。
(3)在第一次降解反应完成后，将含有光催化剂的培养皿在60℃下干燥0.5小时，然后再次放入反应器中进行下一个甲醛去除反应，除材料外，其余反应条件和第一次保持一致；第二次反应完成后，重复上述步骤，进行第三次降解实验。
检测结果表明，在2个标准太阳光强的可见光(λ＞400nm)照射下，催化剂投加量为0.1g，甲醛初始浓度为100ppm、初始温度为室温的条件下，ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料在180min后对甲醛的降解效率高达96.5％。
需要说明的是，所述空气污染物包括但不限于甲醛、SO2、氨气、NO-X等。作为优选，本发明所述ZnO/C3N4/CuOX在光催化条件下，对甲醛具有格外优异的降解效果。甲醛首先吸附在ZnO/C3N4/CuOX的表面，当可见光激发ZnO/C3N4/CuOX时，电子从C3N4的导带转移到ZnO的导带上，空穴留在C3N4的价带中，同时ZnO上的CuOx具有Cu(II)和Cu(I)之间的高氧化还原可逆性，并极大促进空穴和电子的分离，甲醛容易被表面活性氧或羟基氧化，最终生成水和二氧化碳。
图6为实施例1制备的ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料与ZnO和g-C3N4光催化剂可见光催化降解甲醛的性能对比图。可以看出由于ZnO不吸收可见光，光照180min后甲醛几乎不降解，而g-C3N4纳米颗粒180min仅能去除20％左右，ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料在180min时间内，对甲醛的降解效率高达96.5％。
图7显示了ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料稳定的光催化性能。在第一次降解反应完成后，将含有光催化剂的培养皿在60℃下干燥0.5小时，然后再次放入反应器中进行下一个甲醛去除反应，除材料外，其余反应条件和第一次保持一致；第二次反应完成后，重复上述步骤，进行第三次降解实验。在三个连续的降解实验中甲醛降解效率都在90％以上，这表明ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料的光催化活性在三个循环后仍然保持良好。
应用实施例2
步骤与应用实施例1相同，不同之处在于，将ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料的投加量替换为0.5g/L。
检测结果表明光照180min后，在三个连续的降解实验中甲醛降解效率都在90％以上。
应用实施例3
步骤与应用实施例1相同，不同之处在于，将ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料的投加量替换为2g/L。
检测结果表明，光照180min后，在三个连续的降解实验中，甲醛降解效率都在90％以上。
对比例1
步骤与应用实施例1相同，不同之处在于，将ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料替换成ZnO。
检测结果表明，光照180min后，在三个连续的降解实验中，甲醛几乎不降解。
对比例2
步骤与应用实施例1相同，不同之处在于，将ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料替换成g-C3N4纳米颗粒。
检测结果表明，光照180min后，在三个连续的降解实验中，甲醛去除20％左右。
由上述应用实施例1至3与对比例1-2的比较可以看出，ZnO光催化剂在光照180min后对甲醛几乎不降解，g-C3N4纳米颗粒在光照180min后对甲醛去除20％左右，而本发明实施例制备的ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料在180min后对甲醛的降解效率高达96.5％。
由上述应用实施例1与应用实施例3的比较可以看出，本发明实施例制备的ZnO/g-C3N4/CuOX光催化纳米材料具有良好的稳定性，可见光利用率更高、在空气介质下对甲醛降解速率更高、稳定性更好且可重复利用。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于可见光催化除醛的多元复合材料，其特征在于，包括ZnO/g-C3N4/CuOX三元复合。
2.一种用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S20、将氧化锌前驱体与g-C3N4分散在CuSO4水溶液中，水浴加热得到固体产品；
S30、将所述固体产品洗涤，然后进行干燥处理，以得到ZnO/g-C3N4/CuOX的前驱体；
S40、将所述前驱体置于真空条件下煅烧，以获得产物ZnO/g-C3N4/CuOX。
3.如权利要求2所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S20之前还包括：
S101a、将溶质质量比为1：(2-5)的尿素水溶液和醋酸锌水溶液混合以得到溶液A，
S102a、将所述溶液A置于120-200℃环境下水热反应6-18h后，经冷却、洗涤、干燥得到氧化锌前驱体。
4.如权利要求3所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S102a中，
干燥温度为40℃480℃，干燥时间为10420h。
5.如权利要求2所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S20之前还包括：
S101b、将碳氮比为1：2的碳氮源进行煅烧处理，降至室温后进行研磨处理，以制得g-C3N4。
6.如权利要求5所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S101b中，
所述碳氮源包括单氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺及尿素中的一种或多种；和/或，
在进行煅烧处理时，以2-10℃/m/n升温速率升温至5004600℃，然后在5004600℃温度条件下煅烧3-5h。
7.如权利要求2所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S20中，
g-C3N4与ZnO的质量比为1：(0.1-1)，g-C3N4的质量与Cu2+的质量比为1:(0.001-0.01)；和/或，
在水浴加热时，以80-100℃加热搅拌0.5-3h。
8.如权利要求2所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S30中，
在进行洗涤时，水洗洗涤次数为6-10次；和/或，
在进行干燥处理时，干燥温度为60-100℃，干燥时间为12-24h。
9.如权利要求2所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S40中，
在进行煅烧处理时，煅烧温度为300-500℃，煅烧时间为2-5h，升温速率为5-15℃/m/n。
10.一种空气净化器，其特征在于，包括如权利要求2至9任意一项所述的用于可见光催化除醛的多元复合材料的制备方法制备的用于可见光催化除醛的多元复合材料。
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| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518116 No. 1 Workshop, Yongxin Industrial Plant, 89 Hengping Road, Yuanshan Street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen Kanghong Intelligent Health Technology Co.,Ltd. Address before: 518116 No. 1 Workshop, Yongxin Industrial Plant, 89 Hengping Road, Yuanshan Street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: HEALTHLEAD Corp.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |