光催化复合材料的制备方法及其用途技术

本发明专利技术公开了一种光催化复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将漆酚溶解于有机溶剂中，得到漆酚溶液；将二氧化钛溶胶加入所述漆酚溶液中，分散均匀，得到反应液；将所述反应液利用电化学聚合的方法进行反应，得到所述光催化复合材料。与现有技术相比，本发明专利技术具有如下的有益效果：1)本申请的复合涂层聚漆酚/纳米TiO2采用防腐性能较好的漆酚为基体，价格低廉；2)本申请以纳米TiO2掺杂漆酚，电聚合后聚漆酚/TiO2复合涂层结构致密、均匀，具备了优异的光催化性能，且具有可重复回收利用等优点。且具有可重复回收利用等优点。且具有可重复回收利用等优点。

【技术实现步骤摘要】
光催化复合材料的制备方法及其用途


[0001]本申请涉及一种光催化效果的复合材料、其制备方法及应用，属于涂料


技术介绍

[0002]漆酚，生漆的主要成分，含量40～70％。为邻苯二酚的几种带有不饱和支链的衍生物的混合物，具有优异的耐腐蚀性、耐酸性能、耐热性能、自干性等，在特种防腐漆上有一定市场。但漆酚本身也存在着不可忽视的缺点，如表面易附着污染物，粘度大等不能满足在文物保护、钢材保护的应用要求。这些都限制了聚漆酚涂层的进一步发展，所以如何提高其综合性能成为研究者普遍关心的问题。在漆酚中掺入无机纳米粒子进行改进，达到有机
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无机复合化，可以改善聚漆酚的某些性能，如聚漆酚/二氧化钛材料不仅保持了聚漆酚优良的耐热、耐介质，又融合了TiO2的光催化降解污染物和低粘度性能等优点，在文物保护和钢材保护方面有着良好的应用前景。
[0003]电化学聚合是一种绿色环保的技术，具有反应条件简单、易于控制、单体适用范围广和聚合条件温和等特点，可制备出具有均匀致密的新材料。虽然电聚合漆酚材料已有发现，但是电聚合漆酚复合材料的光催化性能却鲜有报道。
[0004]TiO2是近年来被广泛研究的无机功能材料。纳米级的材料因存在着表面效应和体积效应使其具有许多独特的性能,而广泛用于光催化降解、制备优质陶瓷和高档涂料、日用化妆品等领域。目前国内外对在涂料中的应用主要集中在合成涂料上,对再生资源生漆的纳米复合涂料的研究很少。而水合后表面的羟基能够和漆酚的酚羟基及漆酚聚合后分子中的氧原子发生作用,这也有利于漆酚涂料和纳米TiO2的相容。如果能将纳米粒子(TiO2等)一定的方式均匀的分散在漆酚混合溶液中，再采用电化学聚合的技术将纳米粒子电沉积在漆膜表面，制得均匀的聚漆酚复合涂层。该涂层不仅仅具有保护钢材的特性，还能体现无机纳米粒子的性能。因此，制备具有抗污染自清洁的新型聚漆酚复合涂层材料具有重要的意义。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的在于提供一种光催化复合材料的制备方法及其用途，以解决现有技术中所存在的上述问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种光催化复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
[0008]将漆酚溶解于有机溶剂中，得到漆酚溶液；
[0009]将二氧化钛溶胶加入所述漆酚溶液中，分散均匀，得到反应液；
[0010]将所述反应液利用电化学聚合的方法进行反应，得到所述光催化复合材料。
[0011]作为优选方案，所述漆酚溶液中，漆酚的质量百分含量为8.0～8.5％。
[0012]作为优选方案，所述有机溶剂为N,N二甲基甲酰胺、乙醇中的至少一种。
[0013]作为优选方案，所述二氧化钛溶胶与漆酚溶液的质量比为(1～5)：10。
[0014]作为优选方案，所述二氧化钛溶胶中，二氧化钛的质量百分含量为1～5％。
[0015]作为优选方案，所述二氧化钛溶胶的粒径不超过10nm，其中，二氧化钛的晶型为锐钛矿型。
[0016]作为优选方案，所述电化学聚合的电压恒定为220～380V；电化学聚合时间为10～20min。
[0017]一种由前述的制备方法得到的光催化复合材料。
[0018]一种如前述的光催化复合材料在自清洁材料中的用途。
[0019]本专利技术的机理在于：
[0020]本申请使用的电化学聚合是一种绿色环保的技术，具有反应条件简单、易于控制、单体适用范围广和聚合条件温和等特点，可制备出具有新的功能和特性的材料。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0022]1)本申请的复合涂层聚漆酚/纳米TiO2采用防腐性能较好的漆酚为基体，价格低廉；
[0023]2)本申请以纳米TiO2掺杂漆酚，电聚合后聚漆酚/TiO2复合涂层结构致密、均匀，具备了优异的光催化性能，且具有可重复回收利用等优点。
附图说明
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025]图1为本申请中实施例1和对比例1得到的光催化复合材料的XRD图；
[0026]图2为本申请中实施例1和对比例1得到的光催化复合材料的SEM图；
[0027]图3为本申请中实施例1和对比例1得到的光催化复合材料光催化降解刃天青溶液图；
[0028]图4为本申请中实施例1和对比例1得到的光催化复合材料光催化降解亚甲基蓝溶液褪色图；
[0029]图5为本申请中实施例1得到的光催化复合材料光催化降解亚甲基蓝溶液循环图。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0031]如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
[0032]实施例1
[0033]本实施例提供了一种光催化复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0034]将漆酚10g溶于DMF(90g)，接着加入20g蒸馏水，充分搅拌120min，得到漆酚溶液，最后再逐滴加入15g锐钛矿型TiO2水溶胶(粒径不超过10nm)，室温搅拌135min，配制成反应液。将所制备的反应液倒入100ml烧杯进行电化学聚合(恒压220V左右)实验，得到聚漆酚/TiO2复合材料记为UT1.0。
[0035]对比例1
[0036]将漆酚10g溶于DMF(90g),接着加入20g蒸馏水，充分搅拌120min，得到漆酚混合液。将所制备的混合液倒入100ml烧杯进行电化学聚合(恒压220V左右)实验，电化学聚合装置如图1所示，得到纯聚漆酚材料，记为UT0。
[0037]实施例2
[0038]本实施例提供了一种光催化复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0039]将漆酚8g溶于DMF(90g)，接着加入20g蒸馏水，充分搅拌120min，得到漆酚溶液，最后再逐滴加入15g锐钛矿型TiO2水溶胶(粒径不超过10nm)，室温搅拌135min，配制成反应液。将所制备的反应液倒入100ml烧杯进行电化学聚合(恒压220V左右)实验，得到聚漆酚/TiO2复合材料记为UT2.0。
[0040]实施例3
[0041]本实施例提供了一种光催化复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0042]将漆酚10g溶于DMF(90g)，接着加入20g蒸馏水，充分搅拌120min，得到漆酚溶液，最后再逐滴加入15g锐钛矿型TiO2水溶胶(粒径不超过10nm)，室温搅拌135min，配制成反应液。将所制备的反应液倒入100ml烧杯进行电化学聚合(恒压200V左右)实验，得到聚漆酚/TiO2复合材料，记为UT3.0。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将漆酚溶解于有机溶剂中，加入蒸馏水，得到漆酚溶液；将二氧化钛溶胶加入所述漆酚溶液中，分散均匀，得到反应液；将所述反应液利用电化学聚合的方法进行反应，得到所述光催化复合材料。2.如权利要求1所述的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，所述漆酚溶液中，漆酚的质量百分含量为8.0～8.5％。3.如权利要求1所述的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N,N二甲基甲酰胺、乙醇中的至少一种。4.如权利要求1所述的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛溶胶与漆酚溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓红，陆畅，刘瑞来，赵瑨云，胡家朋，
申请(专利权)人：武夷学院，
类型：发明
国别省市：