一种纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的制备方法，具体涉及采用电子束辐照技术，利用电子束改变材料表面电荷的特性，制备复合材料。本发明专利技术属环保墙面涂料技术领域。首先将硅藻土分散在盐酸溶液中；再将硫酸铵与四氯化钛共混后加入硅藻土中；将上述溶液转移到封口袋中在电子束下进行共聚后，在溶液中缓慢加入硝酸银，过滤，用去离子水反复洗涤；将溶液转移到聚四氟乙烯衬垫的高压反应釜中，在160-180℃下反应12h；得到的产物经过过滤、洗涤、干燥后得纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料。本发明专利技术制备的墙面涂料环境友好，工艺简单，价格低廉。制备的墙面涂料具有很高的吸附和降解有机气体的活性，具有应有价值。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的制备方法
本专利技术涉及一种纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的制备方法，本专利技术采用电子束辐照技术，利用电子束改变材料表面电荷的特性，制备复合材料。本专利技术属环保墙面涂料

技术介绍
室内装饰（绝缘材料、粘结剂、涂料和油漆等）以及日常生活（做饭等活动）是室内有机气体污染的主要来源。这些有机气体污染包括各种VOCs（挥发性有机物）、甲醛、苯、二甲苯、二恶英等。由于这些污染会引起人们免疫系统疾病等一系列的危害，因此随着生活水平的提高，人们开始重视室内有机气体的污染治理。可降解室内有机污染气体的绿色环保墙面涂料已成为当今热门的研究方向之一。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由硅藻和其他微体生物(放射虫，海绵等)的硅质遗骸组成。其化学成分以SiO2为主，含有少量Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O和有机质等。硅藻土的颜色呈白色，灰色或浅褐色等，杂质含量越高，则反映出的颜色越深，其微观形貌也因硅藻细胞形状的不同而有圆盘形、针形、筒形、羽状等。硅藻土具有很强的吸附力和很大的吸附容量，因为硅藻壳体具有大量的、有序排列的微孔，从而使硅藻土具有很大的比表面积，其比表面积为3.1～60m/g，数量2～2.5亿个/g，形体体积0.6～0.8cm/g，形体内含一千多个纳米微孔，孔径7～125nm，是天然的纳米材料，能吸收自身质量3～4倍的杂质。具有强吸附和高熔点（1600～1750℃）的特性。其化学稳定性高，除溶于氢氟酸外，不溶于任何强酸，易溶于碱。它是一种廉价、高效的衬底材料。同时它又是一种很好的室内墙面涂料。二氧化钛是一种常用的光催化材料，作为化学性质稳定、价廉易得、无毒的一种光催化材料，二氧化钛用于有机污染物的光催化研究，但是二氧化钛也存在一些缺陷。纯二氧化钛光催化剂的光生电子-空穴对的再复合率高，量子效率偏低，光催化性能不突出。纯二氧化钛（锐钛矿型）的吸收带隙为3.2eV，其对应的吸收波长为387nm，只能利用占太阳光谱范围4%的紫外光部分，对太阳光的有效利用率低和较低的光量子效率是限制光催化实用化和工业化的主要原因。将二氧化钛与硅藻泥复合制成纳米二氧化钛/硅藻泥墙面涂料能有效降低纯二氧化钛的电子-空穴复合率，同时增加涂料的吸附和降解污染物的能力。因此，将二氧化钛与硅藻泥进行复合对进一步提高复合材料的光催化性能和吸附性能有积极的意义。此复合材料用于室内墙面将对室内有机物的污染起到催化降解的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的制备方法。本专利技术一种制备纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：（a）将12g硅藻土分散在250mL盐酸溶液中，搅拌30min；（b）室温下，将硫酸铵与四氯化钛以质量比为1:2的比例放入烧杯中搅拌30min；（c）将步骤（b）所得溶液缓慢加入到步骤（a）所得的溶液中，继续搅拌1h；（d）将步骤（c）所得溶液转移到封口袋中在电子束下进行共聚，辐照剂量为40kGy；（e）将步骤（d）所得的溶液中缓慢加入硝酸银直至溶液不再产生沉淀物为止，然后过滤，用去离子水反复洗涤几次；（f）将步骤（e）所得的溶液转移到聚四氟乙烯衬垫的高压反应釜中，在160-180℃下反应12h；（g）将步骤（f）得到的产物经过过滤、洗涤、干燥后得纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料。本专利技术与现有技术相比，具有以下显著优点：1、在合成过程中利用电子束改变材料表面电荷的特性，在不需要使用其他化学还原剂的情况下，纳米二氧化钛晶体的形成与硅藻土表面负电荷的生成同时完成，制备工艺简单；2、制备的复合材料的结构在水热合成过程中进一步稳定，制备过程经济环保；3、制备的纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料具有很高的吸附和光催化活性，是一种具有应用价值的墙面涂料。附图说明图1为纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的扫描电镜（SEM）图。图2为纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的光催化性能曲线图。具体实施方式现结合附图将本专利技术的实施例具体叙述于后。实施例1（a）将12g硅藻土分散在250mL盐酸溶液中，搅拌30min；（b）室温下，将硫酸铵与四氯化钛以质量比为1:2的比例放入烧杯中搅拌30min；（c）将步骤（b）所得溶液缓慢加入到步骤（a）所得的溶液中，继续搅拌1h；（d）将步骤（c）所得溶液转移到封口袋中在电子束下进行共聚，辐照剂量为40kGy；（e）将步骤（d）所得的溶液中缓慢加入硝酸银直至溶液不再产生沉淀物为止，然后过滤，用去离子水反复洗涤几次；（f）将步骤（e）所得的溶液转移到聚四氟乙烯衬垫的高压反应釜中，在160-180℃下反应12h；（g）将步骤（f）得到的产物经过过滤、洗涤、干燥后得纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料。图1的SEM图显示制备的纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料。本专利技术产物的光催化性能试验在纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料中加入浓度为10ppb的苯并芘溶液，紫外光照反应1-8小时后，对样品进行处理，并用GC/MS(气相色谱-质谱联用仪)测试。图2为纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的光催化性能曲线图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术一种制备纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：（a）将12g硅藻土分散在250mL盐酸溶液中，搅拌30min；（b）室温下，将硫酸铵与四氯化钛以质量比为1:2的比例放入烧杯中搅拌30min；（c）将步骤（b）所得溶液缓慢加入到步骤（a）所得的溶液中，继续搅拌1h；（d）将步骤（c）所得溶液转移到封口袋中在电子束下进行共聚，辐照剂量为40kGy；（e）将步骤（d）所得的溶液中缓慢加入硝酸银直至溶液不再产生沉淀物为止，然后过滤，用去离子水反复洗涤几次；（f）将步骤（e）所得的溶液转移到聚四氟乙烯衬垫的高压反应釜中，在160‑180℃下反应12h；将步骤（f）得到的产物经过过滤、洗涤、干燥后得纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料。

【技术特征摘要】
1.一种制备纳米二氧化钛/硅藻土墙面涂料的方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：（a）将12g硅藻土分散在250mL盐酸溶液中，搅拌30min；（b）室温下，将硫酸铵与四氯化钛以质量比为1:2的比例放入烧杯中搅拌30min；（c）将步骤（b）所得溶液缓慢加入到步骤（a）所得的溶液中，继续搅拌1h；（d）将步骤（c）所得溶液转...

【专利技术属性】
技术研发人员：施文彦，段欣，黄瞻，李晨晨，沈龙祥，吴明红，王艳丽，徐刚，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31