一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料，所述硅藻泥复合材料包括以下重量份的组分：硅藻土30～35份、碳酸钙9～16份、石英砂16～28份、高岭土6～15份、白水泥3～6份、胶粉0.5～2份、羟丙基甲基纤维素0.8～2份、亚麻纤维0～1.8份和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂5～9份。本发明专利技术通过复合氧化石墨烯和硅藻泥材料，并优化各组分配比，大大提高了材料的散热性，具有较好的阻燃效果，改善了硅藻泥的调湿性能和力学性能，提高二氧化钛的光催化效率，快速有效分解室内可挥发性有机化合物，净化空气，改善室内环境的空气质量。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料及其制备方法
本专利技术涉及硅藻泥
，具体涉及一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，建筑装修装饰材料种类越来越多，装饰也日趋复杂化。由于室内装修装饰材料缓慢释放出污染物，室内空气污染物排放极易超标，若不能及时进行室内空气净化，势必严重威胁人们的健康。甲醛是一种有刺激气味、毒性较强、挥发性强的物质，是目前室内空气的主要污染物之一，能够对人体呼吸道产生不良影响。随着人们环保意识的提高，各种除去甲醛的装修装饰材料应运而生。硅藻土是由海洋生物硅藻遗骸经过上万年的沉积而成，其主要成分为无定型二氧化硅，硅藻土表面分布大量纳米级微孔，具有质轻、多孔、高强、耐磨、吸音、无毒无味、化学稳定性良好等优点，广泛应用在内墙装修材料中。硅藻泥以硅藻土为主要功能性填料，添加无机胶凝材料和助剂，在硅藻土中掺入二氧化钛等成分具有分解甲醛的效果，且硅藻泥材料不释放有害物质，没有刺鼻气味，是一种十分环保的装修装饰材料。然而，二氧化钛是一种宽带隙半导体，只吸收很少一分部分的紫外光，光催化活性比较低，导致二氧化钛光催化去除甲醛的效率较低，还需要对其进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料，包括以下重量份的组分：硅藻土30～35份、碳酸钙9～16份、石英砂16～28份、高岭土6～15份、白水泥3～6份、胶粉0.5～2份、羟丙基甲基纤维素0.8～2份、亚麻纤维0～1.8份和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂5～9份。本专利技术中通过采用氧化石墨烯/TiO2复合催化剂，通过氧化石墨烯提高TiO2的光催化活性，从而提升硅藻泥复合材料分解甲醛，净化空气的能力。同时，氧化石墨烯的加入能够提高复合材料的力学性能和散热性，具有较好的阻燃效果。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂中，氧化石墨烯和TiO2的重量比为0.1～0.25:1。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂中，氧化石墨烯和TiO2的重量比为0.15:1。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂的制备方法为：将氧化石墨烯加入无水乙醇中超声分散后，加入盐酸和去离子水继续超声处理2～3h，加入硫酸铵后搅拌均匀，加入钛酸丁酯，陈化4～6h后，在120℃～160℃水热反应12～24h，离心，洗涤沉淀，烘干得到所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，所述硅藻土为氧化石墨烯改性硅藻土。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，所述氧化石墨烯改性硅藻土的制备方法为：按0.01～0.05:1的重量比称取氧化石墨烯和硅藻土；将氧化石墨烯加入无水乙醇中，超声分散，得到氧化石墨烯悬浮液；将硅藻土加入无水乙醇中，超声分散，得到硅藻土悬浮液；将氧化石墨烯悬浮液滴加到硅藻土悬浮液中，在2000～3000rpm搅拌1～2h后，超声分散0.5～1h，过滤，洗涤，干燥后得到所述氧化石墨烯改性硅藻土。在硅藻土中添加氧化石墨烯能够有效改善制备得到的硅藻泥材料的散热性和机械强度，但由于氧化石墨烯具有很高的表面能和强π-π相互作用，容易在硅藻土中发生团聚。本专利技术采用超声处理获得分散均匀的氧化石墨烯悬浮液和硅藻土悬浮液，氧化石墨烯带正电，硅藻土表面带负电，二者通过静电作用，将氧化石墨烯负载到硅藻土中，提高了氧化石墨烯在硅藻土中的分散性。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，所述氧化石墨烯改性硅藻土中，氧化石墨烯与硅藻土的重量比为0.02:1。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，所述氧化石墨烯悬浮液中氧化石墨烯的质量分数5％～10％，所述硅藻土悬浮液中硅藻土的质量分数10％～20％。作为本专利技术所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的优选实施方式，包括以下重量份的组分：硅藻土32份、碳酸钙10份、石英砂20份、高岭土9份、白水泥5份、胶粉1.6份、羟丙基甲基纤维素1份、亚麻纤维1.2份和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂7份。本专利技术还提供了上述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按比例称取各组分原料；(2)将硅藻土和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂加入混合机中混合3～4h后，加入碳酸钙、石英砂、高岭土、白水泥、胶粉、羟丙基甲基纤维素和亚麻纤维混合4～5h，包装，得到所述氧化石墨烯硅藻泥复合材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过复合氧化石墨烯和硅藻泥材料，并优化各组分配比，大大提高了材料的散热性，具有较好的阻燃效果，改善了硅藻泥的调湿性能和力学性能，提高二氧化钛的光催化效率，快速有效分解室内可挥发性有机化合物，净化空气，改善室内环境的空气质量。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料，包括以下重量份的组分：硅藻土32份、碳酸钙10份、石英砂20份、高岭土9份、白水泥5份、胶粉1.6份、羟丙基甲基纤维素1份、亚麻纤维1.2份和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂7份，其中，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂中，氧化石墨烯和TiO2的重量比为0.15:1。所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂的制备方法为：将氧化石墨烯加入无水乙醇中超声分散后，加入盐酸和去离子水继续超声处理2h，加入硫酸铵后搅拌均匀，加入钛酸丁酯，陈化5h后，在120℃～160℃水热反应18h，离心，洗涤沉淀，烘干得到所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂。本实施例所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按比例称取各组分原料；(2)将硅藻土和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂加入混合机中混合3h后，加入碳酸钙、石英砂、高岭土、白水泥、胶粉、羟丙基甲基纤维素和亚麻纤维混合4h，包装，得到所述氧化石墨烯硅藻泥复合材料。对比例1一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料，包括以下重量份的组分：硅藻土32份、碳酸钙10份、石英砂12份、高岭土9份、白水泥5份、胶粉1.6份、羟丙基甲基纤维素1份和亚麻纤维1.2份。本实施例所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按比例称取各组分原料；(2)将硅藻土、碳酸钙、石英砂、高岭土、白水泥、胶粉、羟丙基甲基纤维素和亚麻纤维加入混合机中混合4h，包装，得到所述硅藻泥复合材料。实施例2一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料，包括以下重量份的组分：氧化石墨烯改性硅藻土32份、碳酸钙20份、石英砂20份、高岭土9份、白水泥5份、胶粉1.6份、羟丙基甲基纤维素1份、亚麻纤维1.2份和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂7份，其中，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂中，氧化石墨烯和TiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：硅藻土30～35份、碳酸钙9～16份、石英砂16～28份、高岭土6～15份、白水泥3～6份、胶粉0.5～2份、羟丙基甲基纤维素0.8～2份、亚麻纤维0～1.8份和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂5～9份。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯硅藻泥复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：硅藻土30～35份、碳酸钙9～16份、石英砂16～28份、高岭土6～15份、白水泥3～6份、胶粉0.5～2份、羟丙基甲基纤维素0.8～2份、亚麻纤维0～1.8份和氧化石墨烯/TiO2复合催化剂5～9份。2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂中，氧化石墨烯和TiO2的重量比为0.1～0.25:1。3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂中，氧化石墨烯和TiO2的重量比为0.15:1。4.根据权利要求1～3任一项所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂的制备方法为：将氧化石墨烯加入无水乙醇中超声分散后，加入盐酸和去离子水继续超声处理2～3h，加入硫酸铵后搅拌均匀，加入钛酸丁酯，陈化4～6h后，在120℃～160℃水热反应12～24h，离心，洗涤沉淀，烘干得到所述氧化石墨烯/TiO2复合催化剂。5.根据权利要求1所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料，其特征在于，所述硅藻土为氧化石墨烯改性硅藻土。6.根据权利要求1所述的氧化石墨烯硅藻泥复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯改性硅藻土的制备方法为：按0.01～0.05:1的重量比称...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹耀东，刘小军，
申请(专利权)人：广东太氧谷环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44