中性光催化涂覆剂及其制备方法和涂覆方法技术

本申请公开一种中性光催化涂覆剂及其制备方法和涂覆方法。所述中性光催化涂覆剂包括：由以下质量份数的配比组成，纳米光催化材料0.1至20份、粘结剂0.01至2份、水溶性钛化合物0.01至3份、pH值调节剂和去离子水100份；所述pH值调节剂能使所述中性光催化涂覆剂的pH值为6至8。所述中性光催化涂覆剂还包含质量份数为0.001至0.2份的金属离子；所述金属离子选自金离子、银离子、铂离子、钯离子、铑离子、铱离子、铜离子、铁离子、钴离子、镍离子、锰离子、钒离子、铬离子、钽离子、镧离子、铈离子中的一种或者几种的任意比例混合物。本申请所提供的中性光催化涂覆剂为中性、无腐蚀性、无毒环保、简单易得、具有较高的透明性、分散悬浮稳定、光催化性能高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光催化
，尤其涉及一种中性光催化涂覆剂及其制备方法和涂覆方法。
技术介绍
光催化材料是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质。光催化材料几乎可分解对人体和环境有害的所有有机物质及部分无机物质，起到环境净化的作用，它能有效利用自然界的太阳光，不造成资源的浪费及附加污染的形成。要使光催化材料尽可能的发挥光催化效率，需将其制备成纳米尺度，纳米尺度的光催化材料具有大的比表面积，能吸附较多的有机物，表现出较高的光催化效率。然而，纳米尺度的光催化材料在使用过程中存在着一些缺陷，如纳米尺度的光催化材料易于悬浮在空气中，造成空气中的颗粒污染物增加，不利于人类的身体健康；纳米尺度的光催化材料在使用过程后也不易回收再利用，造成资源的浪费。要充分利用纳米尺度的光催化材料，一种有效的方式是将纳米尺度的光催化材料制成涂覆剂后并将其涂覆固定于基底材料上。该方式可充分发挥光催化材料在纳米尺度上的光催化效率，同时也可减少纳米光催化材料悬浮后对环境造成的危害，有利于光催化材料的回收再利用。此外，将光催化材料涂覆固定于特定基底材料上，还能使基底材料具有自清洁的优势，可去除基底材料表面的油脂、霉、霉菌、藻类、细菌和病毒等。目前，开发性能优异的光催化涂覆剂受到人们广泛的关注。优异的光催化涂覆剂必须具备以下一些优点：（1）光催化涂覆剂具有高效的光催化活性，尤其是涂覆固定于基底材料上仍具有优异的光催化性能；（2）光催化涂覆剂能紧密的粘结固定于多种基底材料上，不易脱落；（3）光催化涂覆剂本身具有较高的透明性，分散悬浮稳定，适用于各类基底材料的涂覆使用，不形成斑点，尤其是用于涂覆窗玻璃、汽车挡风玻璃、用于观察的手术器械等这些要求具有极高透光性的基底材料；（4）光催化涂覆剂使用过程中的涂覆工艺简单，易于规模化使用；（5）光催化涂覆剂本身需具有环保、无毒的优点等。此外，优异的光催化涂覆剂还需具有中性。目前常见的光催化涂覆剂或多或少的呈现出酸性或者碱性，一方面造成酸性或者碱性废水的排放，提高了环保的成本；另一方面所得到的产品由于具有酸性或者碱性，在使用过程中易对基底材料造成腐蚀破坏。因此，急需寻找一种中性的具有性能优异的光催化涂覆剂。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种中性光催化涂覆剂，该涂覆剂为中性、无腐蚀性、无毒环保、简单易得、具有较高的透明性、分散悬浮稳定、光催化性能高、易于紧密固定于多种基底材料上。本专利技术同时提供一种该中性光催化涂覆剂的制备方法和涂覆方法。本申请提供一种中性光催化涂覆剂，包括：由以下质量份数的配比组成，纳米光催化材料0.1至20份、粘结剂0.01至2份、水溶性钛化合物0.01至3份、pH值调节剂和去离子水100份；所述pH值调节剂能使所述中性光催化涂覆剂的pH值为6至8。优选的，所述中性光催化涂覆剂还包含质量份数为0.001至0.2份的金属离子；所述金属离子选自金离子、银离子、铂离子、钯离子、铑离子、铱离子、铜离子、铁离子、钴离子、镍离子、锰离子、钒离子、铬离子、钽离子、镧离子、铈离子中的一种或者几种的任意比例混合物。优选的，所述纳米光催化材料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁、纳米氧化亚铜、纳米氧化锡、纳米二氧化锆、纳米硫化镉、纳米三氧化钨、纳米氧化铈、纳米二氧化锰中的一种或者几种的任意比例混合物。优选的，所述粘结剂选自果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、树脂、水玻璃中的一种或者几种的任意比例混合物。优选的，所述水溶性钛化合物选自钛酸、偏钛酸、三氯化钛、四氯化钛、四氟化钛、硫酸钛、硫酸氧钛、过氧化钛、过氧钛酸、过氧基的钛络合物、二茂钛、氟钛酸铵、氟钛酸钾中的一种或者几种的任意比例混合物。优选的，所述pH值调节剂为酸溶液或碱溶液；所述酸溶液选自盐酸、硝酸、醋酸、磷酸、硫酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸中的一种或者几种的任意比例混合物；所述碱溶液选自氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、乙二胺、二乙胺、乙醇胺中的一种或者几种的任意比例混合物。本申请还提供一种如上所述的中性光催化涂覆剂的制备方法，包括：S1、将0.01至3份的所述水溶性钛化合物分散于100份的所述去离子水中，搅拌形成钛化合物水溶液；S2、将0.01至2份的所述粘结剂加入到步骤S1配成的所述钛化合物水溶液中，搅拌形成含有粘结剂的钛化合物水溶液；S3、将0.1至20份的所述纳米光催化材料加入到步骤S2配成的含有粘结剂的钛化合物水溶液中，搅拌混和均匀，得到含有光催化材料和粘结剂的钛化合物水溶液的悬浊液；S4、将所述pH值调节剂加入到步骤S3配成的悬浊液中，使悬浊液的pH值调节为6至8，得到的产物即为所述中性光催化涂覆剂。优选的，在所述步骤S3中，在所述搅拌混和均匀的过程中加入0.001至0.2份的金属离子。本申请还提供一种如上所述的中性光催化涂覆剂的涂覆方法，包括：采用浸渍、刮涂、旋涂、喷涂或溅射的方式的一种或几种在基底材料的表面涂覆所述光催化涂覆剂；所述基底材料包括墙体、墙面、地板、玻璃、金属、陶瓷、木材、天然或合成的纤维及其织造和非织造织物中的一种或几种。优选的，在对基底材料的表涂覆所述中性光催化涂覆剂后对所述基底材料进行加热处理；所述加热处理温度为200摄氏度至600摄氏度；加热处理时间为1小时至24小时。本专利技术的优点在于：1.本申请提供的所述光催化涂覆剂呈中性、无腐蚀性，可应用于各类基底材料。2.本申请提供的所述光催化涂覆剂涂覆固定于基底材料上具有优异的光催化性能。3.本申请提供的所述光催化涂覆剂能紧密的粘结固定于多种基底材料上，不易脱落。 4.本申请提供的所述光催化涂覆剂本身具有较高的透明性，分散悬浮稳定。5.本申请提供的所述光催化涂覆剂合成及涂覆工艺简单，易于规模化生产和使用。6.本申请提供的所述光催化涂覆剂本身需具有环保、无毒的优点。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本申请一种实施方式提供一种中性光催化涂覆剂，它包括：由以下质量份数的配比组成，纳米光催化材料0.1至20份、粘结剂0.01至2份、水溶性钛化合物0.01至3份、pH值调节剂和去离子水100份；所述pH值调节剂能使所述中性光催化涂覆剂的pH值为6至8。。在配置所述中性光催化涂覆剂时，所述纳米光催化剂、所述粘结剂、所述水溶性钛化合物的按质量份数在添加过程中，其中所述纳米光催化剂、所述粘结剂、所述水溶性钛化合物三者中任一组分的添加量增加，其他组分也可以相应增加，以获得较好涂覆效果的所述光催化涂覆剂。比如：所述纳米光催化剂的以其下限量为添加量，相对应的所述粘结剂和所述水溶性钛化合物也可以以自身的下限量为添加量。所述pH值调节剂的添加量在添加后能够使所述中性光催化涂覆剂为中性即可，即使得所述中性光催化涂覆剂的pH值为6至8即可。所述纳米光催化材料可以选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中性光催化涂覆剂，其特征在于，包括：由以下质量份数的配比组成，纳米光催化材料0.1至20份、粘结剂0.01至2份、水溶性钛化合物0.01至3份、pH值调节剂和去离子水100份；所述pH值调节剂能使所述中性光催化涂覆剂的pH值为6至8。

【技术特征摘要】
1.一种中性光催化涂覆剂，其特征在于，包括：由以下质量份数的配比组成，纳米光催化材料0.1至20份、粘结剂0.01至2份、水溶性钛化合物0.01至3份、pH值调节剂和去离子水100份；所述pH值调节剂能使所述中性光催化涂覆剂的pH值为6至8。2.如权利要求1所述的中性光催化涂覆剂，其特征在于：所述中性光催化涂覆剂还包含质量份数为0.001至0.2份的金属离子；所述金属离子选自金离子、银离子、铂离子、钯离子、铑离子、铱离子、铜离子、铁离子、钴离子、镍离子、锰离子、钒离子、铬离子、钽离子、镧离子、铈离子中的一种或者几种的任意比例混合物。3.如权利要求1所述的中性光催化涂覆剂，其特征在于：所述纳米光催化材料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米三氧化二铁、纳米氧化亚铁、纳米四氧化三铁、纳米氧化亚铜、纳米氧化锡、纳米二氧化锆、纳米硫化镉、纳米三氧化钨、纳米氧化铈、纳米二氧化锰中的一种或者几种的任意比例混合物。4.如权利要求1所述的中性光催化涂覆剂，其特征在于：所述粘结剂选自果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、树脂、水玻璃中的一种或者几种的任意比例混合物。5.如权利要求1所述的中性光催化涂覆剂，其特征在于：所述水溶性钛化合物选自钛酸、偏钛酸、三氯化钛、四氯化钛、四氟化钛、硫酸钛、硫酸氧钛、过氧化钛、过氧钛酸、过氧基的钛络合物、二茂钛、氟钛酸铵、氟钛酸钾中的一种或者几种的任意比例混合物。6.如权利要求1所述的中性光催化涂覆剂，其特征在于：所述pH值调节剂为酸溶液或碱溶液；所述酸溶液选自盐酸、硝酸、醋酸、磷酸、硫酸、乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建明，
申请(专利权)人：李建明，
类型：发明
国别省市：北京;11