一种光催化降解甲醛的环保乳胶漆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光催化降解甲醛的环保乳胶漆及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明专利技术所述环保乳胶漆包括g‑C3N4、BiVO4。本发明专利技术通过对比传统二氧化钛类乳胶漆后，从光催化剂的选择出发，确定以g‑C3N4、BiVO4为功能填料使其在可见光区域能充分发挥降解作用，以达到净化室内污染气体的作用。

An environmentally friendly latex paint for photocatalytic degradation of formaldehyde and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种光催化降解甲醛的环保乳胶漆及其制备方法
本专利技术涉及一种光催化降解甲醛的环保乳胶漆及其制备方法，属于涂料

技术介绍
乳胶漆是以高分子乳液为成膜物的一类涂料，以合成树脂乳液为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料。乳胶漆是室内墙面、顶棚主要装饰材料之一，特点是装饰效果好，施工方便，成本低，应用极为广泛。室内装修后会逐渐挥发出甲醛等VOCs，对人体伤害极大。目前的乳胶漆涉及降解甲醛净化室内气味的很少。所以，需要制备一款能降解室内以甲醛为代表的VOCs的乳胶漆。并且在不影响基本性能的前提下具有降解挥发性有机物的特性的乳胶漆是很有必要。目前的光催化乳胶漆的研究集中在以二氧化钛及其改性复合物中，二氧化钛具有廉价、制备工艺简单、产量大等特点。从1972年Honda-Fujishima效应被发现至今，一直都备受光催化领域研究人员的青睐，其在可见光下的氧化作用并不明显，对二氧化钛进行掺杂改性、暴露活性强的晶面等处理后无论是从产量能力、成本角度考虑都是难以量产的。
技术实现思路
本专利技术通过对现有产品的配方和制备方法的改进，解决了上述的问题。本专利技术提供了一种光催化降解甲醛的环保乳胶漆，所述环保乳胶漆包括g-C3N4、BiVO4。本专利技术优选为所述环保乳胶漆包括己二酸二酰肼、g-C3N4、BiVO4、丙烯酸酯乳液、纯丙乳液、增稠剂、流平剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、乙二醇、质量分数为5％的乙醇、重质碳酸钙、滑石粉、煅烧高岭土、硫酸钡、壳聚糖和水。本专利技术优选为所述环保乳胶漆，按质量百分比，由下述组分组成：本专利技术另一目的为提供一种上述环保乳胶漆的制备方法，所述制备方法包括g-C3N4的制备、BiVO4的制备、调浆、制漆；g-C3N4的制备步骤为：将尿素以2-10℃/min升温速度，升温至300-450℃，保温0.5-3h后冷却至室温，研磨后以2-10℃/min升温速度，升温至450-600℃，保温0.5-3h。本专利技术优选为所述调浆步骤为：按质量百分比，将1.00-5.00％g-C3N4加入到5.00-10.00％水中超声，再加入1.00-5.00％BiVO4混匀，然后加入1.50-2.00％流平剂、1.00-2.00％分散剂、0.15-0.30％消泡剂和0.25-0.30％杀菌剂分散，最后加入0.20-0.40％己二酸二酰肼，得到溶液C；按质量百分比，依次将3.30-5.70％滑石粉、3.50-5.50％硫酸钡、2.30-5.70％煅烧高岭土、2.30-6.40％重质碳酸钙、2.00-3.00％乙二醇、2.00-3.00％质量分数为5％的乙醇、0.15-0.30％壳聚糖加入到25.00-35.00％水中混匀，再加入溶液C混匀，使其浆体细度≤45μm，得到溶液D。本专利技术优选为所述制漆步骤为：按质量百分比，将5.00-25.00％丙烯酸酯乳液和5.00-25.00％纯丙乳液混匀，再加入0.50-1.50％成膜助剂混匀，成膜助剂用3-5倍重量的水稀释，然后加入溶液D混匀，最后加入1.00-2.00％增稠剂和剩余的水混匀，得到环保乳胶漆。本专利技术优选为所述BiVO4的制备步骤为：按0.5-1.0g/10ml将五水合硝酸铋与十二烷基磺酸钠的混合物溶解于HNO3溶液中并标记为溶液A，五水合硝酸铋与十二烷基磺酸钠的摩尔比为1：0.5-1.5，HNO3溶液的浓度为1-8mol/L；按0.05-0.12g/6ml将亚钒酸铵加入到NaOH溶液中并标记为溶液B，NaOH溶液的浓度为1-6mol/L；将溶液B加入到溶液A中混匀，调pH至3-8，120-200℃反应2-6h，离心，水洗，醇洗，干燥。本专利技术有益效果为：本专利技术通过对比传统二氧化钛类乳胶漆后，从光催化剂的选择出发，确定以g-C3N4、BiVO4为功能填料使其在可见光区域能充分发挥降解作用，以达到净化室内污染气体的作用；本专利技术充分利用两种催化剂g-C3N4、BiVO4的性能，g-C3N4拥有良好的比表面积并具有不错的光催化性能，BiVO4以一种新型的可见光区域相应的光催化剂的身份成为受光催化领域追捧的研究热点，两种催化剂的制备方法简单、易操作，成本控制在可接受的范围，在己二酸二酰肼的帮助下，后两者结合后协同发挥特长，降解污染物；本专利技术在调节制备方法后，可以使光催化剂的活性位点尽可能少的受到乳液的包裹，使乳胶漆的光催化性能最大程度的不受影响；本专利技术将丙烯酸酯乳液和纯丙乳液以比例混合，性能十分优异，具有耐老化性、保色保光性、耐擦拭、耐腐蚀等特征与水泥砂浆墙体结合稳定牢固，不脱皮，不皲裂；本专利技术从催化剂到原料的选择都尽可能考虑成本与效果的最优选择。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。下述增稠剂为CA-197和六偏磷酸钠；下述流平剂为BYK-333；下述分散剂为德中Y-1；下述消泡剂为T1803；下述杀菌剂为硫酸铜；下述成膜助剂为醇酯十二。实施例1一种光催化降解室内甲醛的环保乳胶漆制备方法，所述制备方法包括如下步骤：g-C3N4的制备将尿素以10℃/min升温速度，升温至450℃，保温3h后冷却至室温，研磨后以10℃/min升温速度，升温至550℃，保温3h；BiVO4的制备按0.68g/10ml将五水合硝酸铋与十二烷基磺酸钠的混合物溶解于HNO3溶液中并标记为溶液A，五水合硝酸铋与十二烷基磺酸钠的摩尔比为1：0.72，HNO3溶液的浓度为4mol/L；按0.12g/6ml将亚钒酸铵加入到NaOH溶液中并标记为溶液B，NaOH溶液的浓度为2mol/L；将溶液B加入到溶液A中混匀，调pH至6.5，160℃反应3h，离心，水洗，醇洗，100℃干燥4h；调浆按质量百分比，将2.50％g-C3N4加入到8.00％去离子水中超声1.5h，再加入2.80％BiVO4混匀，然后加入1.88％流平剂、1.50％分散剂、0.20％消泡剂和0.27％杀菌剂分散，最后加入0.30％己二酸二酰肼，得到溶液C；按质量百分比，依次将5.52％滑石粉、3.94％硫酸钡、5.52％煅烧高岭土、2.36％重质碳酸钙、2.00％乙二醇、2.00％质量分数为5％的乙醇、0.20％壳聚糖加入到28.00％去离子水中混匀，再加入溶液C混匀，使其浆体细度≤45μm，得到溶液D；制漆按质量百分比，将10.00％丙烯酸酯乳液和15.00％纯丙乳液混匀，再加入1.10％成膜助剂混匀，成膜助剂用3倍重量的水稀释，然后加入溶液D混匀，最后加入1.50％增稠剂和剩余的水混匀，得到环保乳胶漆。实施例2一种光催化降解室内甲醛的环保乳胶漆制备方法，所述制备方法包括如下步骤：g-C3N4的制备将尿素以8℃/min升温速度，升温至450℃，保温3h后冷却至室温，研磨后以8℃/min升温速度，升温至530℃，保温3h；BiVO4的制备按0.68g/10ml将五水合硝酸铋与十二烷基磺酸钠的混合物溶解于HNO3溶液中并标记为溶液A，五水合硝酸铋与十二烷基磺酸钠的摩尔比为1：0.72，HNO3溶液的浓度为4mol/L；按0.11g/6ml将亚钒酸铵加入到NaOH溶液中并标记为溶液B，NaOH溶液的浓度为2mol/L；将溶液B加入到溶液A中混匀，调pH至5.5，160℃反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光催化降解甲醛的环保乳胶漆，其特征在于：所述环保乳胶漆包括g‑C3N4、BiVO4。

【技术特征摘要】
1.一种光催化降解甲醛的环保乳胶漆，其特征在于：所述环保乳胶漆包括g-C3N4、BiVO4。2.根据权利要求1所述的环保乳胶漆，其特征在于：所述环保乳胶漆包括己二酸二酰肼、g-C3N4、BiVO4、丙烯酸酯乳液、纯丙乳液、增稠剂、流平剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、乙二醇、质量分数为5％的乙醇、重质碳酸钙、滑石粉、煅烧高岭土、硫酸钡、壳聚糖和水。3.根据权利要求2所述的环保乳胶漆，其特征在于：所述环保乳胶漆，按质量百分比，由下述组分组成：4.权利要求1、2或3所述环保乳胶漆的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括g-C3N4的制备、BiVO4的制备、调浆、制漆；g-C3N4的制备步骤为：将尿素以2-10℃/min升温速度，升温至300-450℃，保温0.5-3h后冷却至室温，研磨后以2-10℃/min升温速度，升温至450-600℃，保温0.5-3h。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述调浆步骤为：按质量百分比，将1.00-5.00％g-C3N4加入到5.00-10.00％水中超声，再加入1.00-5.00％BiVO4混匀，然后加入1.50-2.00％流平剂、1.00-2.00％分散剂、0.15-0.30％消泡剂和0.25-0.30％杀菌剂分散，最后加入0.20-0.40％己二酸二酰肼，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芳，杨丙衡，王冠龙，董晓丽，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21