专利名称：一种纳米光触媒墙用环保喷涂剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种治理室内污染及用于公共场所消毒杀菌的、在日光灯光照射下就 能实现对室内装修引起的甲醛、苯系、TVOC综合性挥发有机物进行光催化分解的光触媒喷 涂剂及其制备方法，属于空气净化消毒杀菌光触媒技术领域。
背景技术：
自一九七二年Flljishima和Honda在《自然》杂志上发表关于TiO2 (二氧化钛) 电极上光分解水的论文以来，一个多相光催化新时代就开始了。从那时起，来自化学、物理、 材料等领域的学者围绕太阳能的转化和储存、光化学合成，探索多相光催化过程的原理、致 力于提高光催化的效率。到了一九九〇年代日本发展出相关的商业产品后，更掀起了光触 媒开发与应用的风潮。至今多种商品已被研发出来，更因SARS的疫情爆发被广泛应用。纳米TW2是半导体光催化重要材料之一，根据TiA粉末晶体结构，将其分为金红 石型(Rutile)、锐钛矿型(Anatase)和板钛矿型Ti02。其中主要以锐钛型作为光催化剂， 其禁带宽度为3. 2eV,也就是在激发波长小于380nm的光激发下会发生光致电子跃迁产生 电子/空穴对进行光催化反应。小于380nm波长光源的能量照射二氧化钛后，周围之氧气及水分子激发成极具活 性的·0Η-及·02-自由离子基，这些氧化力极强的自由基可分解对人体或环境有毒气体如 甲醛、苯系物、TVOC和部分无机物质及细菌。TiO2受紫外光照射所激发产生OH自由基，将 会分解细胞膜，进而破坏细胞核，达到完成分解，有效减少室内葡萄球菌、大肠菌、金黄色葡 萄球菌等危害健康的菌种，其抗菌效果高达70-99. 99%。装修污染危害人体健康，可导致白血病、致癌、造成人体神经系统、呼吸系统，引起 肝肾功能和免疫水平下降等，难以消除，如甲醛挥发期长达3-15年。如何及时有效的清除 释放出来的甲醛等有害气体，成为迫切需要解决的民生问题。通过采用高效率的可见光纳米TiO2,使得纳米TiA对光的应用超过紫外线范围， 实现在日光灯光和可见光下进行光催化反应。当其在墙体表面固化成膜后，能分解空气中 的有害物质，将有害物质氧化分解成(X)2和H2O,从而实现对室内和公共场所的空气净化。目前，市场上有各种各样的，质量参差不一，气净化效果不理想，甚至还可能造成 反效果，并且制备过程复杂，成本高。
发明内容
本发明针对现有空气净化光触媒存在的不足，提供一种空气净化效果好、制备工 艺简单、成本低的纳米光触媒墙用环保喷涂剂。该喷涂剂能固化在墙体表面，通过日光灯光 和可见光照射就能快速分解室内有害气体。本发明同时提供一种该纳米光触媒墙用环保喷 涂剂的制备方法。本发明的纳米光触媒墙用环保喷涂剂，由以下重量份数的配比组成，去离子水100 份、纳米TiA光催化剂0. 6-1. 5份、成膜剂0. 01-0. 05份和稳定分散剂0. 2-1份。
所述纳米TiA光催化剂为锐钛型未改性的5nm-20nm Ti02。所述成膜剂为无机胶粘剂羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、聚阴 离子纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种或几种的任意比例混合物。所述稳定分散剂为水玻璃、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠盐中 的一种或几种的任意比例混合物。上述纳米光触媒墙用环保喷涂剂的制备方法，包括以下步骤(1)按重量份数分别取去离子水100份、纳米TiA光催化剂0. 6-1. 5份、成膜剂 0. 01-0. 05份和稳定分散剂0. 2-1份；(2)将稳定分散剂分散于去离子水中，搅拌混和均勻，配成稳定的水分散液。(3)将纳米TiO2光催化剂加入到步骤( 配成的水分散液中，搅拌混和均勻，配成 水纳米分散液；(4)将成膜剂加入步骤(3)所配成的水纳米分散液中，搅拌混和均勻，得到的悬浊 液即为纳米光触媒墙用环保喷涂剂。上述光触媒墙用环保喷涂剂由于采用了锐钛型未改性的5nm-20nm 二氧化钛和无 机材料，在喷涂成膜后能有效的保持纳米粒子在物体表面的裸露性，即保证了纳米粒子在 受到光照后的电子跃迁和空穴对的生成，当其附着在墙体表面时，裸露的纳米粒子通过日 光灯光和可见光的照射就能使室内的有害气体快速分解，实现了室内气体的净化和消毒杀 菌的作用。本发明工艺简单，投资小，制备的纳米光触媒墙用环保喷涂剂M小时甲醛去除率 达81 %、苯去除率82%、TV0C去除率78%，与现有技术相比有害气体去除率高出近1倍，抗 (抑)菌性能显著，大肠杆菌抗菌率90. 43%、金黄色葡萄球菌抗菌率99. 82%、肺炎克雷伯 氏菌抗菌率91. 67。
具体实施例方式以下各实施例中所用纳米TiA光催化剂为的锐钛型未改性的5nm-20nm TiO2 ；所 用成膜剂为无机胶粘剂羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、聚阴离子纤维 素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种或几种的任意比例混合物；所用稳定分散剂 为水玻璃、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠盐中的一种或几种的任意比例 混合物。实施例1取稳定分散剂0. 4克加入到200克去离子水中高速搅拌20分钟，搅拌混配成水分 散液，继续搅拌同时向分散液中缓缓加入纳米二氧化钛1. 2克搅拌60分钟后再加入成膜剂 0. 02克，继续搅拌20分钟，即得到稳定的纳米光触媒墙用环保喷涂剂。实施例2取稳定分散剂0. 8克加入到200克去离子水中高速搅拌20分钟，搅拌混配成水分 散液，继续搅拌同时向分散液中缓缓加于纳米二氧化钛1. 8克搅拌60分钟后加入成膜剂 0. 04克搅拌20分钟，即可得到稳定的纳米光触媒墙用环保喷涂剂。实施例3取稳定分散剂0. 15克加入到200克去离子水中高速搅拌20分钟，搅拌混配成水分散液，继续搅拌同时向分散液中缓缓加于纳米二氧化钛2. 2克搅拌60分钟后加入成膜剂 0. 05克搅拌20分钟，即可得到稳定的纳米光触媒墙用环保喷涂剂。实施例4取稳定分散剂2克加于到200克去离子水中高速搅拌20分钟，搅拌混配成水分散 液，继续搅拌同时向分散液中缓缓加于纳米二氧化钛3克搅拌60分钟后加入成膜剂0. 1克 搅拌20分钟，即可得到稳定的纳米光触媒墙用环保喷涂剂。上述各实施例通过选用不同条件制备纳米光触媒墙用环保喷涂剂，都可以得到水 分散喷剂，所得到的喷剂在水中具有良好的稳定性。
权利要求
1.一种纳米光触媒墙用环保喷涂剂，其特征是由以下重量份数的配比组成，去离子 水100份、纳米TiO2光催化剂0. 6-1. 5份、成膜剂0. 01-0. 05份和稳定分散剂0. 2-1份。
2.根据权利要求1所述纳米光触媒墙用环保喷涂剂，其特征是所述纳米TiO2光催化 剂为锐钛型未改性的5nm-20nm Ti02。
3.—种权利要求1所述纳米光触媒墙用环保喷涂剂的制备方法，其特征是，包括以下 步骤(1)按重量份数分别取去离子水100份、纳米TiO2光催化剂0.6-1.5份、成膜剂 0. 01-0. 05份和稳定分散剂0. 2-1份；(2)将稳定分散剂分散于去离子水中，搅拌混和均勻，配成稳定的水分散液；(3)将纳米TiO2光催化剂加入到步骤(2)配成的水分散液中，搅拌混和均勻，配成水纳 米分散液；(4)将成膜剂加入步骤(3)所配成的水纳米分散液中，搅拌混和均勻，得到的悬浊液即 为纳米光触媒墙用环保喷涂剂。
全文摘要
本发明提供了一种纳米光触媒墙用环保喷涂剂，该喷涂剂由以下重量份数的配比组成，去离子水100份、纳米TiO2光催化剂0.6-1.5份、成膜剂0.01-0.05份和稳定分散剂0.2-1份；其制备方法，包括以下步骤(1)将稳定分散剂分散于去离子水中，搅拌混和均匀，配成稳定的水分散液；(2)将纳米TiO2光催化剂加入到步骤(1)配成的水分散液中，搅拌混和均匀，配成水纳米分散液；(3)将成膜剂加入步骤(2)所配成的水纳米分散液中，搅拌混和均匀，得到的悬浊液即为纳米光触媒墙用环保喷涂剂。本发明工艺简单，投资小，制备的纳米光触媒墙用环保喷涂剂24小时甲醛去除率达81％、苯去除率82％、TVOC去除率78％，抗(抑)菌性能显著。
文档编号C09D1/00GK102051075SQ20101054290
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者王江彬 申请人:莱阳子西莱环保科技有限公司