[發明專利]具有可見光催化功能的環保涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310729623.8
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103756376B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 洪杰;劉曉彬;胡必忠
• 申請（專利權）人: 三棵樹涂料股份有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D1/02;C09D7/12;C09D5/03;C09D5/32;C09D5/00
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙)35220
• 代理人: 陳智雄

技術領域

本發明涉及一種具有光催化功能的環保涂料及其制備方法，特別涉及一種具有可見光催化功能的環保涂料及其制備方法，屬于建筑裝飾用涂料領域。

背景技術

環境和能源是21世紀人類面臨和亟待解決的重大問題，光催化以其室溫深度反應和可直接利用太陽能作為光源來驅動反應等獨特性能，而成為一種理想的環境污染治理技術和潔凈能源生產技術。

光催化方法能將多種有機污染物徹底礦化去除，為各種有機污染物和還原性的無機污染物，特別是生物難降解的有毒有害物質的去除，提供了被認為是一種極具前途的環境污染深度凈化技術。因此，光催化作為能夠降解危害人類身體健康和環境有害物質的理想技術而備受矚目。

近年來大量研究表明，傳統的光催化劑二氧化鈦能將有害有機物有效地光催化降解為無機無毒小分子物質，從而消除對環境的污染和危害。但現有技術中二氧化鈦通常需要在紫外光照射下才具有較高的光催化活性，太陽光能量主要集中在400-700納米的可見光范圍，而紫外光占太陽光中的比例僅約為4％，因此，現有技術中二氧化鈦在使用過程中對太陽光的利用率較低，特別是在可見光范圍內并不具有催化活性。

在公開號為CN103086681A的專利中公開了一種加入對可見光響應的二氧化鈦的固體粉末涂料。但是通過這種方式獲得可見光響應的光催化劑存在光吸收能力較弱，催化活性普遍較低，且存在摻雜元素易流失而導致失去催化活性的問題。

因此，開發新型可見光響應光催化劑是提高太陽能利用率，降低成本，拓寬光催化技術的應用范圍，最終實現光催化技術產業化應用的關鍵。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種具有可見光催化功能的環保涂料及其制備方法，本發明所制備的具有可見光催化功能的環保涂料不僅具有光吸收能力強的特點，而且拓寬了光催化技術的應用范圍，不管在紫外光下還是在可見光下它都具有較高的催化活性。此外，本發明所制備的可見光催化功能環保涂料的原料易得，成本低廉。

本發明技術方案如下：

一）方案一：

一種具有可見光催化功能的環保涂料，由以下原料按以下重量配比配制而成：

所述具有可見光催化活性的改性納米氧化鐵粉是由氧化鐵與氧化鋅、氧化錫、鈦酸鍶、二氧化鈦、還原石墨烯或三氧化鎢復合形成的改性納米氧化鐵粉，或者是由微量硅、鈦或錫摻雜氧化鐵形成的改性納米氧化鐵粉，或者是表面覆蓋有氧化鎂、氧化硅或氧化鋁涂層的改性納米氧化鐵粉，或者是負載納米金、銀、鉑、釕、銠、銥或鈀的改性納米氧化鐵粉。

所述石膏粉為無水石膏粉。

所述鈦白粉采用市售粉末涂料專用型鈦白粉，為具有可見光活性的氧化鈦，具有較強的可見光響應，白色粉末，無毒，化學性質穩定，表面經硅、鋁等包膜處理。白度、亮度、光澤度好，遮蓋力、消色力強，易于分散。

所述粉末抗結劑采用氧化鎂、氧化硅、硅酸鎂或輕質碳酸鈣中的一種或任意幾種的混合物。

所述固體調理劑為縮合磷酸鹽或銨鹽的一種或任意混合物。

所述無機顏料為調色用無機顏料。

所述填料采用石灰石、氧化鋅、重晶石、石英、絹云母或磷酸鈣中的一種或任意幾種的混合物。

所述環保涂料的粒度小于300目。

這些組份的組合以及各組份的上述重量配比，是通過大量試驗確定的，上述組合以及重量配比使本發明所提供的具有可見光催化功能的環保涂料所形成的涂層表面具有光催化凈化空氣的能力和其他技術性能的優良平衡。

二）方案二：

一種制備本發明所提供的具有可見光催化功能的環保涂料的方法，該方法包括以下依序進行的步驟：

（1）將各原料加入球磨機中,

（2）在700-1500轉/分鐘速度下研磨0.5-6小時，

（3）充入壓力為0.10MPa-0.13MPa的氮氣進行封裝。

以上所述的制備方法，還可以進一步改進如下：

在步驟（2）涂料研磨完成后先用300-400目濾網過濾，再進行步驟（3）的封裝。

本發明所制備的具有可見光催化功能的環保涂料的操作方法如下：

使用時，加入適量的水，攪拌5分鐘，放置10分鐘即可用刮板刮涂于內墻，表干后壓光；使墻面平整光滑。

本發明是從世界上最先進、最新的化工原料中經過大量的實驗篩選出各種材料組配，與現有技術相比，有如下優點：

1）本發明所提供的具有可見光催化功能的環保涂料具有光吸收能力強的優點；