光催化和增透射溶胶及玻璃镀膜材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种光催化和增透射溶胶的制备方法，其中，该方法包括：将酸性氧化硅溶胶和碱性氧化硅溶胶以１∶０．５－１０的重量比混合均匀，得到混合氧化硅溶胶，用有机酸调节该混合氧化硅溶胶的ｐＨ为４－７．５；以重量比为３－６∶１的比例将所述混合氧化硅溶胶与氧化钛溶胶前驱体混合均匀，得到透明澄清的混合溶胶；将得到的透明澄清的混合溶胶与成膜助剂混合均匀，得到光催化和增透射溶胶。本发明专利技术还提供了一种玻璃镀膜材料的制备方法。本发明专利技术的方法制得的玻璃镀膜材料的亲水角为４．６－１０．１°，透光率比玻璃基板的透光率高出０．５－２个百分点，且具有２０－３０％转化率的光催化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光催化和增透射溶胶的制备方法及玻璃镀膜材料的制备方法，具 体地说，涉及一种Ti02/Si&复合光催化和增透射溶胶的制备方法及一种具有光催化和增 透射两种功能的玻璃镀膜材料的制备方法。
技术介绍
目前的光催化增透涂层多采用在氧化硅粒子和氧化钛粒子中掺杂其它成膜物质 后涂覆成膜的方法，该方法存在着掺杂不均勻的情况，影响制成的玻璃镀膜材料的透光性 和光催化活性；还有一种较普遍的光催化涂层的制备方法，该方法包括先制备氧化硅溶胶 和氧化钛溶胶，然后稀释后将氧化硅溶胶和氧化钛溶胶共混。例如，CN 10108860A中公开 了一种纳米二氧化钛/ 二氧化硅复合光催化溶胶的制备方法，该方法采用可控水解制备原 钛酸沉淀，然后加入粒径是8-30nm的二氧化硅溶胶、过氧化氢，用无机碱或无机酸调节混 合液的PH值为2-10 ；其中，原钛酸与二氧化硅水性溶胶的体积比为1 0.25-5，Ti H2O2 的分子摩尔数比为l-8，40-100°C下加热0. 5-12小时，得到二氧化钛/ 二氧化硅复合光催化 溶胶。上述制备方法工艺复杂，而且制得的玻璃镀膜材料虽然提高了光催化性能，但是 光增透射效果较差，即难以同时满足光催化剂性能和增透射性能的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题克服现有的方法制得的玻璃镀膜材料难以同时满足光 催化性能和增透射性能的要求的缺陷，提供一种不同于现有技术的制备光催化和增透射溶 胶以及制备玻璃镀膜材料的方法，采用该方法能够使得制得的玻璃镀膜材料同时具有光催 化和增透射两种功能，而且亲水性也很好。本专利技术提供了一种光催化和增透射溶胶的制备方法，其中，该方法包括将酸性氧 化硅溶胶和碱性氧化硅溶胶以1 0.5-10的重量比混合均勻，得到混合氧化硅溶胶，用有 机酸调节该混合氧化硅溶胶的PH为4-7. 5;以重量比为3-6 1的比例将所述混合氧化硅 溶胶与氧化钛溶胶前驱体混合均勻，得到透明澄清的混合溶胶；将得到的透明澄清的混合 溶胶与成膜助剂混合均勻，得到光催化和增透射溶胶。本专利技术还提供了一种玻璃镀膜材料的制备方法，其中，该方法包括将利用本专利技术 提供的方法制得的光催化和增透射溶胶涂布在玻璃基板上，在200-500°C下烘烤1-8小时 固化成膜。本专利技术人意外地发现，通过使用有机酸来调节混合氧化硅溶胶的pH值，可以提高 制得的玻璃镀膜材料的光催化效果和透光率，而且亲水性也很好。而且，在本专利技术的优选的 实施方式中，使用固态有机酸可以更进一步提高制得的玻璃镀膜材料的光催化效果、透过 率和亲水性。本专利技术的方法制得的玻璃镀膜材料的亲水角为4. 6-10. 1°，透光率比玻璃基板的透光率高出0. 5-2个百分点，且具有20-30%转化率的光催化效果。 具体实施例方式本专利技术提供了一种光催化和增透射溶胶的制备方法，其中，该方法包括将酸性氧 化硅溶胶和碱性氧化硅溶胶以1 0.5-10的重量比混合均勻，得到混合氧化硅溶胶，用有 机酸调节该混合氧化硅溶胶的PH为4-7. 5;以重量比为3-6 1的比例将所述混合氧化硅 溶胶与氧化钛溶胶前驱体混合均勻，得到透明澄清的混合溶胶；将得到的透明澄清的混合 溶胶与成膜助剂混合均勻，得到光催化和增透射溶胶。其中，所述酸性氧化硅溶胶的PH值一般可以为1-5。所述酸性氧化硅溶胶的制备 方法已为本领域技术人员所公知，例如可以通过如下方法制得以制得的酸性氧化硅溶胶 的总量为基准，将20-40重量％的饱和或不饱和硅酸酯、50-70重量％的无水乙醇、5-15重 量％的水和0. 1-1重量％的第一催化剂混合均勻。所述第一催化剂可以为盐酸、硝酸和硫 酸中的一种或两种以上。所述碱性氧化硅溶胶的pH值一般可以为7. 5-10。所述碱性氧化硅溶胶的制备 方法已为本领域技术人员所公知，例如通过可以如下方法制得以制得的碱性氧化硅溶胶 的总量为基准，将5-20重量％的饱和或不饱和硅酸酯、70-90重量％的无水乙醇、0. 1-5重 量％的水和0. 1-5重量％的第二催化剂混合均勻。所述第二催化剂可以为氢氧化钠、氢氧 化钾和氨水中的一种或两种以上，优选为氨水。上述制备酸性氧化硅溶胶或碱性氧化硅溶胶中所使用的所述饱和或不饱和硅酸 酯可以为正硅酸乙酯、甲基甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、四乙氧 基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、 二乙基二甲氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷和三乙基乙氧基硅烷中的一种或两种以上。所述有机酸可以为液态有机酸和/或固态有机酸，从可以更进一步提高制得的玻 璃镀膜材料的光催化效果和透过率的方面考虑，优选固态有机酸。所述液态有机酸是指是 常温下为液态的有机酸，所述固态有机酸是指在常温下为固态的有机酸。所述液态有机酸 可以为乙二酸；所述固态有机酸可以为反丁烯二酸、苹果酸、戊二酸、衣康酸、丁二酸和酒石 酸中的一种或两种以上。所述氧化钛溶胶前驱体可以通过如下方法制得将重量比为10-20 1的无水醇 和钛酸酯混合均勻后，与钛酸酯的1-2重量倍的稳定剂混合均勻，所述稳定剂用于使钛酸 四丁酯的分解速度更平稳，所述稳定剂可以为二乙醇胺、三乙醇胺、一缩二乙二醇和二缩二 乙二醇中的一种或两种以上。所述钛酸酯可以为钛酸四丁酯。本专利技术中，将所述混合氧化硅溶胶与氧化钛溶胶前驱体混合均勻的步骤一般在密 闭条件下，在50-90°C的温度下进行。在制得透明澄清的混合溶胶以后，优选将所述透明澄清的混合溶胶陈化3- 小 时后与成膜助剂混合均勻，得到光催化和增透射溶胶，通过陈化可以使S^2成粒更均勻。本专利技术中，所述成膜助剂可以含有聚乙二醇辛基苯基醚和粘度调节剂，其中所述 聚乙二醇辛基苯基醚和所述粘度调节剂的用量使得，以所得到的光催化和增透射溶胶的 总量为基准，所述聚乙二醇辛基苯基醚的含量为0.1-10重量％，所述粘度调节剂的含量为 0.1-10重量％。所述粘度调节剂就可以为聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上。所述聚乙二醇辛基苯基醚的化学式为C14H22O(C2H4O)n, η可以为存在的任意的值， 一般为3-20的整数，优选为5-20的整数。所述聚乙二醇辛基苯基醚可以商购得到，本专利技术 实施例中所使用的聚乙二醇辛基苯基醚为购自广东光华化学厂有限公司的曲拉通x-loo， 为分析纯Μ646. 86，计算得到η为10 ；购自上海日初生物科技有限公司的曲拉通Χ-114，为 分析纯Μ426. 59，计算得到η为5。所述聚乙二醇的数均分子量可以为400-800，所述聚乙二醇可以商购得到，本专利技术 实施例中所使用的聚乙二醇为购自广东光华化学厂有限公司的进口分装分析纯型号，分子 量为600 ；青岛天力源生物生产的聚乙二醇400和聚乙二醇800 (即数均分子量分别为400 和800的聚乙二醇)。所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量可以为20，000-3, 500, 000，所述聚乙烯吡咯烷 酮可以商购得到，例如可以为购自广州光华化学厂有限公司的聚乙烯吡咯烷酮，其重均分 子量为 20，000-3，500，000。本专利技术还提供了一种玻璃镀膜材料的制备方法，其中，该方法包括将利用本专利技术 提供的方法制得的光催化和增透射溶胶涂布在玻璃基板上，在200-50本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光催化和增透射溶胶的制备方法，其特征在于，该方法包括：将酸性氧化硅溶胶和碱性氧化硅溶胶以１∶０．５－１０的重量比混合均匀，得到混合氧化硅溶胶，用有机酸调节该混合氧化硅溶胶的ｐＨ为４－７．５；以重量比为３－６∶１的比例将所述混合氧化硅溶胶与氧化钛溶胶前驱体混合均匀，得到透明澄清的混合溶胶；将得到的透明澄清的混合溶胶与成膜助剂混合均匀，得到光催化和增透射溶胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，李金儡，孙永亮，薛进营，周维，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]