本發(fā)明為一種清除空氣中甲醛的超結構光礦化空氣凈化技術，涉及空氣凈化、超結構、光礦化和環(huán)境催化等領域。其特征是空氣中以甲醛為代表的揮發(fā)性有機物通過負載超結構光礦化劑光催化網(wǎng)時，在光照條件下氧化分解為水和二氧化碳，不產生二次污染。
背景技術：
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和生活水平的日益提高，由建筑裝修材料造成的空氣污染問題非常嚴重；且汽車大量使用，車內使用的裝飾材料如真皮座椅、儀表臺、地膠等處使用的粘結劑，車體噴漆等都會產生許多有害氣體物質，造成室內和車內環(huán)境的污染。其中，甲醛是我國室內空氣主要污染物之一，具有污染普遍污染時間長等特點，長期接觸會對人體健康造成危害。除了從源頭上控制污染物的產生外，利用空氣凈化設備可有效解決以上問題。目前市場上的空氣凈化設備主要包括吸附過濾組件和光催化氧化組件，吸附過濾層主要利用HEPA網(wǎng)以及活性炭網(wǎng)等將空氣中的顆粒物進行吸附，光催化組件主要利用TiO2基光催化劑，在紫外光的照射下將以甲醛為代表的揮發(fā)性有機物(VOCs)氧化為水和二氧化碳。但是，由于TiO2的帶隙為3.2eV，僅能被紫外光(只占太陽能的3.8％)激發(fā)，可見光光催化效率過低。
近年來，科學家們發(fā)現(xiàn)Bi系復合氧化物具有潛在優(yōu)異的可見光驅動光催化性能，因而對Bi系復合氧化物的研究引起了越來越多的關注。以Bi2WO6為例，其價帶由W6s和O2p軌道雜化而成，具有較高的氧化活性和電荷流動性，且因其具有獨特的層狀結構，使得催化降解反應主要在層間進行，相當于進行了“二維”的光催化作用。因此，適當?shù)慕麕挾群捅菊鹘Y構使得Bi系復合氧化物在可見光照射下表現(xiàn)出了杰出的光催化活性。
技術實現(xiàn)要素：
為了進一步提高光催化效率，本發(fā)明是將具有光催化性能的氧化鋅負載于Bi系復合氧化物載體上，制備成一定尺寸的光催化劑顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，實現(xiàn)了在常濕常溫條件下去除室內空氣中甲醛的目的。
本發(fā)明采用等體積浸漬法制備氧化鋅(ZnO)/Bi系復合氧化物催化劑，負載量為1.0-5.0％(氧化鋅占催化劑的質量百分含量)，Bi系復合氧化物為Bi2WO6或BiFeO3。首先稱取一定量 的硝酸鋅配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗儀內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，再將一定量的Bi系復合氧化物載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置5-12h，在100-120℃溫度條件下干燥10-12h，在500-650℃條件下馬弗爐焙燒3-5h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒待用。
具體實施方式
實施例1：
稱取1.3g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將35.0g的Bi2WO6載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置5h，在110℃溫度條件下干燥12h，在500℃條件下馬弗爐焙燒3h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為85.8％。
實施例2：
稱取3.5g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將35.0g的Bi2WO6載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置8h，在120℃溫度條件下干燥10h，在550℃條件下馬弗爐焙燒4h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為93.8％。
實施例3：
稱取5.8g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將35.0g的Bi2WO6載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置12h，在110℃溫度條件下干燥12h，在600℃條件下馬弗爐焙燒4h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為95.2％。
實施例4：
稱取6.8g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放 入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將35.0g的Bi2WO6載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置6h，在110℃溫度條件下干燥12h，在650℃條件下馬弗爐焙燒5h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為94.5％。
實施例5：
稱取1.2g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將32.0g的BiFeO3載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置5h，在110℃溫度條件下干燥12h，在500℃條件下馬弗爐焙燒3h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為90.6％。
實施例6：
稱取3.2g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將32.0g的BiFeO3載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置7h，在120℃溫度條件下干燥12h，在600℃條件下馬弗爐焙燒3h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5.6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為94.5％。
實施例7：
稱取4.9g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將32.0g的BiFeO3載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置12h，在110℃溫度條件下干燥12h，在550℃條件下馬弗爐焙燒3h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為96.4％。
實施例8：
稱取6.2g硝酸鋅溶解于50mL去離子水中配成水溶液，將裝有硝酸鋅溶液的玻璃燒杯放入超聲波清洗機內超聲，確保溶解充分，溶液均勻，同時再將32.0g的BiFe O3載體勻速地加入到硝酸鋅溶液中，然后靜置6h，在120℃溫度條件下干燥10h，在650℃條件下馬弗爐焙 燒5h，研磨，壓片，再研磨過篩，得5-6目顆粒，將光催化劑顆粒裝在多孔濾網(wǎng)中，作為光催化組件裝于空氣凈化器中，測得甲醛凈化效率為95.5％。