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一种用于空气净化的表面等离子共振增强光催化剂及其制备方法和应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-10-11 08:56:27

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-10-11 08:56:27

本发明的目的在于克服现有光催化技术的缺点与不足,提供一种用于空气净化的表面等离子共振增强光催化剂及其制备方法和应用。

本发明涉及一种用于空气净化的表面等离子共振增强光催化剂及其制备方法和应用,所述表面等离子共振增强光催化剂以带纳米孔的氮掺杂碳为载体,负载无机半导体氧化物,在无机半导体氧化物上沉积两种或者两种以上的具有表面等离子共振效应的纳米贵金属材料。本发明利用复合纳米材料增强对可见光的吸收,有效抑制无机半导体光生电子‑空穴的复合,从而大幅提高复合纳米材料在可见光下降解有机污染物的空气净化能力。同时,本发明的表面等离子共振增强的复合纳米光催化剂在无光条件下亦具有良好的抗菌以及降解有机污染物功能,具有较高的实用价值。

该技术可用于净化室内、汽车内等封闭空间内的空气。在光催化氧化还原反应中,催化剂能够在紫外光的照射下激发电子,产生具有强氧化性的自由基,从而实现对空气中的有害物质,如甲醛、苯、TVOC 等的高效降解。

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通过采用上述技术,与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1)本发明提出了在半导体表面加入两种以及两种以上的具有表面等离子体共振效应的贵金属纳米材料,并负载于带纳米孔的氮掺杂碳纳米材料表面来提高电子-空穴对的分离效率的策略,从而增强复合纳米材料对光催化降解有机污染物的活性。在可见光作用下,两种以及两种以上的贵金属纳米材料产生局域表面等离子体共振,激发电子-空穴对,贵金属纳米材料和半导体之间较低的肖特基势垒,被增强能量的电子从贵金属纳米材料转移至半导体,电子可以与空气中的氧气结合形成氧负离子,空穴也迁移到半导体的表面,空穴与空气中的水分子结合形成羟基自由基,羟基自由基具有极强的活性,可与有机污染物结合发生降解反应。与此同时,带纳米孔的氮掺杂碳也有利于提高半导体材料的分散及稳定性,从而大大促进并增强有机污染物的降解;

2)通过本发明的方法得到的表面等离子共振增强光催化剂,有效的提高了其对可见光的吸收,制备工艺简单。此发明技术利用两种及两种以上的贵金属纳米材料在可见光作用下的增强表面等离子共振效应,降解效率大大提高。本发明的表面等离子共振增强光催化剂,可适用于各种室内场所,如壁纸、板材、油漆、金属、瓷砖等内墙基材表面,以及灯具、窗帘、卫生瓷洁具等家具表面,在可见光下降解室内有机污染物。同时,本发明的表面等离子共振增强光催化剂活性较高,在无光条件下亦具有降解有机污染物的功能,具有较高的实用价值。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。