System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多功能沸石基环保涂料的制备方法技术_技高网

一种多功能沸石基环保涂料的制备方法技术

技术编号:40710619 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-22 11:12
本发明专利技术公开了一种多功能沸石基环保涂料的制备方法,包括:1、取沸石和无机酸溶液混合使反应,经抽滤、水洗、烘干和研磨,得到富缺陷高硅沸石;2、将富缺陷高硅沸石和水混合,接着加入铜盐和钛盐溶液,并调节pH值为弱碱性,反应后,经陈化、抽滤、水洗、烘干和研磨,收集产物置于马弗炉中,在400~800℃下,煅烧4~6h,得到吸附/可见光光催化沸石基材料;3、取吸附/可见光光催化沸石基材料和含银离子的抗菌剂前驱体溶液混合,反应后,利用还原法将银离子还原成银单质,得到吸附/可见光光催化/抗菌沸石基材料;4、将胶粉、吸附/可见光光催化/抗菌沸石基材料和无机填料混匀,得到多功能沸石基环保涂料,具有优异的吸附、可见光催化和抗菌性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及沸石基改性,具体是一种多功能沸石基环保涂料的制备方法


技术介绍

1、当前,国家和社会开始大力提倡保护生态环境、节能减排和可持续发展,建筑涂料已开始向功能性、环保性和装饰性转变,特别在环保性方面的要求越来越高,各类无机、水性、粉末、高固体分、无溶剂、辐射固化等零/低vocs含量的环保涂料纷纷涌现,并逐步替代溶剂型涂料,从源头上减少vocs的产生;与此同时,国内外涂料企业多数都涉及到了抗菌涂料产品,如国外阿克苏诺贝尔的抗菌interpon am系列,可以减少高达99.99%的细菌和霉菌,更容易保持卫生清洁并降低污染的风险,另外,国内的三棵树、紫金花、多乐士和嘉宝莉等大批涂料也先后推出了各种抗菌涂料。

2、近年来,沸石基环保涂料因其无毒、环保、稳定等特性受到了日益广泛地关注,沸石是一种多孔含水铝硅酸矿物,具有独特的孔道结构和较大的比表面积、优异的吸附、离子交换和催化等性能,大量研究已证实,沸石对多种vocs污染物均具有较高的吸附效果:如turan等发现天然沸石对家禽垃圾产生的含辛烷、乙酸、乙醛等vocs的去除率可达79.73%(天然沸石:家禽垃圾=1:10);valdés等发现天然丝光沸石对苯、甲苯和二甲苯具有一定的吸附效果,而酸处理后的天然丝光沸石对上述污染物的吸附效果显著提升;广东沃德环保新材料有限公司凌远有等利用天然沸石、钛白粉和凹凸棒土等制备了一种天然沸石空气净化涂料;广西师范大学崔天顺等将红辉沸石经淘洗、粉碎、酸性活化、干燥制成粉状环保涂料产品,能有效降低涂料中有害挥发分的挥发。在此基础上,人们尝试在沸石涂料中添加光催化剂和/或抗菌剂获得了具有vocs净化和抗菌功能的沸石涂料,例如:青岛家园绿洲漆业有限公司李均明等将沸石、氧化锌、银、铜、二氧化钛等混合制备了一种沸石基净化甲醛抗菌防霉涂料;许庆华等将凹凸棒陶土粉、酸化后的沸石颗粒、彩色硅酸盐水泥、纳米载银抗菌粉、纳米二氧化钛等制备了一种具有净化空气功能的沸石彩色涂料粉;沈阳建筑大学王晴等将载锌沸石基铈掺杂纳米二氧化钛与苯丙乳液、锐钛矿型二氧化钛、滑石粉等混合制备了一种具有抗菌性能的涂料。

3、尽管对沸石基涂料展现出优异的环保性和广阔地应用前景,但是,在实际应用中,仍存在两大关键问题有待研究和解决:一方面,目前市面上的沸石基涂料大多是直接利用天然沸石或简单改性的天然沸石制成的,所用的沸石的硅铝比大多集中在2-6之间,属于中低硅沸石,具有较高的亲水性,因此所开发的沸石基涂料在实际应用中会优先吸附空气中的水蒸气,而对vocs的吸附量不高,这一问题在高湿环境下尤为突出;另一方面,目前关于光催化和抗菌/病毒功能沸石涂料,大多是通过向沸石涂料中直接添加光催化剂和抗菌剂而得到的,所添加的纳米粉体很难与其它组分混合均匀,没有均匀地分散于涂料中,从而降低了其对vocs的净化能力以及抗菌能力,虽然通过将光催化剂或抗菌剂固载于沸石表面/孔道可解决该问题,但受沸石结构和性能局限等因素的影响,所得沸石基材料对vocs净化和抗菌/病毒的功效依旧欠佳。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的是提供一种多功能沸石基环保涂料的制备方法,得到的沸石基环保涂料具有优异的吸附、可见光催化和抗菌性能,能够更好地吸附并降解vocs,并起到良好的抗菌作用。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:

3、一种多功能沸石基环保涂料的制备方法,包括如下步骤:

4、步骤1、制备富缺陷高硅沸石

5、按照比例(20~50g):1l,取沸石和浓度为4~8mol/l的无机酸溶液混合,在60~90℃下,反应12~24h,依次抽滤、水洗、烘干和研磨,得到富缺陷高硅沸石;

6、步骤2、制备吸附/可见光光催化沸石基材料

7、先按照质量比1:(25~40):(0.5~1):(3~5)分别取富缺陷高硅沸石、水、铜盐和钛离子浓度为0.5~2mol/l的钛盐溶液,再将富缺陷高硅沸石和水混合,接着加入铜盐和钛盐溶液,并调节ph值为弱碱性,在50~80℃下,反应4~24h,然后依次陈化、抽滤、水洗、烘干和研磨,收集产物置于马弗炉中,以10℃/min的升温速率自室温升温至400~800℃,煅烧4~6h,得到吸附/可见光光催化沸石基材料;

8、步骤3、制备吸附/可见光光催化/抗菌沸石基材料

9、按照比例(20~30g):1l,取吸附/可见光光催化沸石基材料和银离子浓度为0.1~1mol/l的抗菌剂前驱体溶液混合,在30~50℃下,银离子与吸附/可见光光催化沸石基材料交换2~12h,利用还原法将银离子还原成银单质,得到吸附/可见光光催化/抗菌沸石基材料;

10、步骤4、制备多功能沸石基环保涂料

11、按照质量比1:(5~10):(10~20)将胶粉、吸附/可见光光催化/抗菌沸石基材料和无机填料混合并搅拌均匀,得到多功能沸石基环保涂料。

12、进一步地,所述步骤1的沸石为硅铝比≥4的天然沸石或合成的zsm-5沸石。

13、进一步地,所述步骤1的无机酸溶液为硝酸溶液、硫酸溶液或盐酸溶液。

14、进一步地,所述步骤1得到的富缺陷高硅沸石的硅铝比为≥21。

15、进一步地,所述步骤2的铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜。

16、进一步地,所述步骤2的钛盐溶液为四氯化钛溶液、硫酸钛溶液、硫酸氧钛溶液或钛酸四丁脂溶液。

17、进一步地,所述步骤2的ph值为7~9.5。

18、进一步地,所述步骤3中抗菌剂前驱体溶液为agno3溶液、agcl溶液或ag2so4溶液。

19、进一步地,所述步骤3的还原法是采用硼氢化钠作为还原剂将银离子还原为银单质,或采用紫外光照射,将银离子还原为银单质。

20、进一步地,所述步骤4的无机填料为碳酸钙、高岭土、硅灰石、滑石粉或白水泥。

21、本专利技术与现有技术相比,具有如下技术效果:

22、本专利技术先对沸石进行酸处理脱铝,得到具有较高的比表面积、疏水性及优异吸附性能的富缺陷高硅沸石;再将富缺陷高硅沸石与铜盐和钛盐溶液混合并煅烧,得到具有优异吸附性能和可见光光催化性能的氧化铜/氧化钛/沸石基材料;接着将氧化铜/氧化钛/沸石基材料与含银离子的抗菌剂前驱体溶液混合,通过还原法将银离子转化为零价的单质银,得到具有优异的吸附、可见光光催化和抗菌性能的银/氧化铜/氧化钛/沸石基材料,然后将银/氧化铜/氧化钛/沸石基材料与胶粉、无机填料按比例混合并搅拌均匀,得到了具有优异吸附、可见光光催化和抗菌等功能的沸石基环保涂料,不仅可以有效吸附并通过光催化氧化分解vocs等空气中的有机污染物,起到了良好的空气净化作用,而且可以有效杀死环境中的多数细菌,具有优异的环保特性和极高的推广应用前景。

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【技术保护点】

1.一种多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1的沸石为硅铝比≥4的天然沸石或合成的ZSM-5沸石。

3.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1的无机酸溶液为硝酸溶液、硫酸溶液或盐酸溶液。

4.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1得到的富缺陷高硅沸石的硅铝比为≥21。

5.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤2的铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜。

6.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤2的钛盐溶液为四氯化钛溶液、硫酸钛溶液、硫酸氧钛溶液或钛酸四丁脂溶液。

7.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤2的pH值为7~9.5。

8.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中抗菌剂前驱体溶液为AgNO3溶液、AgCl溶液或Ag2SO4溶液。

9.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤3的还原法是采用硼氢化钠作为还原剂将银离子还原为银单质,或采用紫外光照射,将银离子还原为银单质。

10.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤4的无机填料为碳酸钙、高岭土、硅灰石、滑石粉或白水泥。

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【技术特征摘要】

1.一种多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1的沸石为硅铝比≥4的天然沸石或合成的zsm-5沸石。

3.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1的无机酸溶液为硝酸溶液、硫酸溶液或盐酸溶液。

4.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1得到的富缺陷高硅沸石的硅铝比为≥21。

5.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤2的铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜。

6.根据权利1所述的多功能沸石基环保涂料的制备方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王程王李鹏都扶岭于倩茹梁鑫超刘思琪雷哲牛文芳
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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