一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑及其製備方法
2023-05-24 20:00:56
專利名稱：一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種治理室內汙染及用於公共場所消毒殺菌的、在日光燈光照射下就 能實現對室內裝修引起的甲醛、苯系、TVOC綜合性揮發有機物進行光催化分解的光觸媒噴 塗劑及其製備方法，屬於空氣淨化消毒殺菌光觸媒技術領域。
背景技術：
自一九七二年Flljishima和Honda在《自然》雜誌上發表關於TiO2 (二氧化鈦) 電極上光分解水的論文以來，一個多相光催化新時代就開始了。從那時起，來自化學、物理、 材料等領域的學者圍繞太陽能的轉化和儲存、光化學合成，探索多相光催化過程的原理、致 力於提高光催化的效率。到了一九九〇年代日本發展出相關的商業產品後，更掀起了光觸 媒開發與應用的風潮。至今多種商品已被研發出來，更因SARS的疫情爆發被廣泛應用。納米TW2是半導體光催化重要材料之一，根據TiA粉末晶體結構，將其分為金紅 石型(Rutile)、銳鈦礦型(Anatase)和板鈦礦型Ti02。其中主要以銳鈦型作為光催化劑， 其禁帶寬度為3. 2eV,也就是在激發波長小於380nm的光激發下會發生光致電子躍遷產生 電子/空穴對進行光催化反應。小於380nm波長光源的能量照射二氧化鈦後，周圍之氧氣及水分子激發成極具活 性的·0Η-及·02-自由離子基，這些氧化力極強的自由基可分解對人體或環境有毒氣體如 甲醛、苯系物、TVOC和部分無機物質及細菌。TiO2受紫外光照射所激發產生OH自由基，將 會分解細胞膜，進而破壞細胞核，達到完成分解，有效減少室內葡萄球菌、大腸菌、金黃色葡 萄球菌等危害健康的菌種，其抗菌效果高達70-99. 99%。裝修汙染危害人體健康，可導致白血病、致癌、造成人體神經系統、呼吸系統，引起 肝腎功能和免疫水平下降等，難以消除，如甲醛揮發期長達3-15年。如何及時有效的清除 釋放出來的甲醛等有害氣體，成為迫切需要解決的民生問題。通過採用高效率的可見光納米TiO2,使得納米TiA對光的應用超過紫外線範圍， 實現在日光燈光和可見光下進行光催化反應。當其在牆體表面固化成膜後，能分解空氣中 的有害物質，將有害物質氧化分解成(X)2和H2O,從而實現對室內和公共場所的空氣淨化。目前，市場上有各種各樣的，質量參差不一，氣淨化效果不理想，甚至還可能造成 反效果，並且製備過程複雜，成本高。
發明內容
本發明針對現有空氣淨化光觸媒存在的不足，提供一種空氣淨化效果好、製備工 藝簡單、成本低的納米光觸媒牆用環保噴塗劑。該噴塗劑能固化在牆體表面，通過日光燈光 和可見光照射就能快速分解室內有害氣體。本發明同時提供一種該納米光觸媒牆用環保噴 塗劑的製備方法。本發明的納米光觸媒牆用環保噴塗劑，由以下重量份數的配比組成，去離子水100 份、納米TiA光催化劑0. 6-1. 5份、成膜劑0. 01-0. 05份和穩定分散劑0. 2-1份。
所述納米TiA光催化劑為銳鈦型未改性的5nm-20nm Ti02。所述成膜劑為無機膠粘劑羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、聚陰 離子纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉中的一種或幾種的任意比例混合物。所述穩定分散劑為水玻璃、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、多聚磷酸鈉鹽中 的一種或幾種的任意比例混合物。上述納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，包括以下步驟(1)按重量份數分別取去離子水100份、納米TiA光催化劑0. 6-1. 5份、成膜劑 0. 01-0. 05份和穩定分散劑0. 2-1份；(2)將穩定分散劑分散於去離子水中，攪拌混和均勻，配成穩定的水分散液。(3)將納米TiO2光催化劑加入到步驟( 配成的水分散液中，攪拌混和均勻，配成 水納米分散液；(4)將成膜劑加入步驟(3)所配成的水納米分散液中，攪拌混和均勻，得到的懸濁 液即為納米光觸媒牆用環保噴塗劑。上述光觸媒牆用環保噴塗劑由於採用了銳鈦型未改性的5nm-20nm 二氧化鈦和無 機材料，在噴塗成膜後能有效的保持納米粒子在物體表面的裸露性，即保證了納米粒子在 受到光照後的電子躍遷和空穴對的生成，當其附著在牆體表面時，裸露的納米粒子通過日 光燈光和可見光的照射就能使室內的有害氣體快速分解，實現了室內氣體的淨化和消毒殺 菌的作用。本發明工藝簡單，投資小，製備的納米光觸媒牆用環保噴塗劑M小時甲醛去除率 達81 %、苯去除率82%、TV0C去除率78%，與現有技術相比有害氣體去除率高出近1倍，抗 (抑)菌性能顯著，大腸桿菌抗菌率90. 43%、金黃色葡萄球菌抗菌率99. 82%、肺炎克雷伯 氏菌抗菌率91. 67。
具體實施例方式以下各實施例中所用納米TiA光催化劑為的銳鈦型未改性的5nm-20nm TiO2 ；所 用成膜劑為無機膠粘劑羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、聚陰離子纖維 素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉中的一種或幾種的任意比例混合物；所用穩定分散劑 為水玻璃、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、多聚磷酸鈉鹽中的一種或幾種的任意比例 混合物。實施例1取穩定分散劑0. 4克加入到200克去離子水中高速攪拌20分鐘，攪拌混配成水分 散液，繼續攪拌同時向分散液中緩緩加入納米二氧化鈦1. 2克攪拌60分鐘後再加入成膜劑 0. 02克，繼續攪拌20分鐘，即得到穩定的納米光觸媒牆用環保噴塗劑。實施例2取穩定分散劑0. 8克加入到200克去離子水中高速攪拌20分鐘，攪拌混配成水分 散液，繼續攪拌同時向分散液中緩緩加於納米二氧化鈦1. 8克攪拌60分鐘後加入成膜劑 0. 04克攪拌20分鐘，即可得到穩定的納米光觸媒牆用環保噴塗劑。實施例3取穩定分散劑0. 15克加入到200克去離子水中高速攪拌20分鐘，攪拌混配成水分散液，繼續攪拌同時向分散液中緩緩加於納米二氧化鈦2. 2克攪拌60分鐘後加入成膜劑 0. 05克攪拌20分鐘，即可得到穩定的納米光觸媒牆用環保噴塗劑。實施例4取穩定分散劑2克加於到200克去離子水中高速攪拌20分鐘，攪拌混配成水分散 液，繼續攪拌同時向分散液中緩緩加於納米二氧化鈦3克攪拌60分鐘後加入成膜劑0. 1克 攪拌20分鐘，即可得到穩定的納米光觸媒牆用環保噴塗劑。上述各實施例通過選用不同條件製備納米光觸媒牆用環保噴塗劑，都可以得到水 分散噴劑，所得到的噴劑在水中具有良好的穩定性。
權利要求
1.一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑，其特徵是由以下重量份數的配比組成，去離子 水100份、納米TiO2光催化劑0. 6-1. 5份、成膜劑0. 01-0. 05份和穩定分散劑0. 2-1份。
2.根據權利要求1所述納米光觸媒牆用環保噴塗劑，其特徵是所述納米TiO2光催化 劑為銳鈦型未改性的5nm-20nm Ti02。
3.—種權利要求1所述納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，其特徵是，包括以下 步驟(1)按重量份數分別取去離子水100份、納米TiO2光催化劑0.6-1.5份、成膜劑 0. 01-0. 05份和穩定分散劑0. 2-1份；(2)將穩定分散劑分散於去離子水中，攪拌混和均勻，配成穩定的水分散液；(3)將納米TiO2光催化劑加入到步驟(2)配成的水分散液中，攪拌混和均勻，配成水納 米分散液；(4)將成膜劑加入步驟(3)所配成的水納米分散液中，攪拌混和均勻，得到的懸濁液即 為納米光觸媒牆用環保噴塗劑。
全文摘要
本發明提供了一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑，該噴塗劑由以下重量份數的配比組成，去離子水100份、納米TiO2光催化劑0.6-1.5份、成膜劑0.01-0.05份和穩定分散劑0.2-1份；其製備方法，包括以下步驟(1)將穩定分散劑分散於去離子水中，攪拌混和均勻，配成穩定的水分散液；(2)將納米TiO2光催化劑加入到步驟(1)配成的水分散液中，攪拌混和均勻，配成水納米分散液；(3)將成膜劑加入步驟(2)所配成的水納米分散液中，攪拌混和均勻，得到的懸濁液即為納米光觸媒牆用環保噴塗劑。本發明工藝簡單，投資小，製備的納米光觸媒牆用環保噴塗劑24小時甲醛去除率達81％、苯去除率82％、TVOC去除率78％，抗(抑)菌性能顯著。
文檔編號C09D1/00GK102051075SQ20101054290
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者王江彬 申請人:萊陽子西萊環保科技有限公司