[發明專利]一種納米二氧化鈦/硅藻土墻面涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201610023299.1
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105694544B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 施文彥;段欣;黃瞻;李晨晨;沈龍祥;吳明紅;王艷麗;徐剛
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/16
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明涉及一種納米二氧化鈦/硅藻土墻面涂料的制備方法，具體涉及采用電子束輻照技術，利用電子束改變材料表面電荷的特性，制備復合材料。本發明屬環保墻面涂料技術領域。首先將硅藻土分散在鹽酸溶液中；再將硫酸銨與四氯化鈦共混后加入硅藻土中；將上述溶液轉移到封口袋中在電子束下進行共聚后，在溶液中緩慢加入硝酸銀，過濾，用去離子水反復洗滌；將溶液轉移到聚四氟乙烯襯墊的高壓反應釜中，在160?180℃下反應12h；得到的產物經過過濾、洗滌、干燥后得納米二氧化鈦/硅藻土墻面涂料。本發明制備的墻面涂料環境友好，工藝簡單，價格低廉。制備的墻面涂料具有很高的吸附和降解有機氣體的活性，具有應有價值。

技術領域

本發明涉及一種納米二氧化鈦/硅藻土墻面涂料的制備方法，本發明采用電子束輻照技術，利用電子束改變材料表面電荷的特性，制備復合材料。本發明屬環保墻面涂料技術領域。

背景技術

室內裝飾（絕緣材料、粘結劑、涂料和油漆等）以及日常生活（做飯等活動）是室內有機氣體污染的主要來源。這些有機氣體污染包括各種VOCs（揮發性有機物）、甲醛、苯、二甲苯、二惡英等。由于這些污染會引起人們免疫系統疾病等一系列的危害，因此隨著生活水平的提高，人們開始重視室內有機氣體的污染治理。可降解室內有機污染氣體的綠色環保墻面涂料已成為當今熱門的研究方向之一。

硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖，主要由硅藻和其他微體生物(放射蟲，海綿等)的硅質遺骸組成。其化學成分以SiO2為主，含有少量Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O和有機質等。硅藻土的顏色呈白色，灰色或淺褐色等，雜質含量越高，則反映出的顏色越深，其微觀形貌也因硅藻細胞形狀的不同而有圓盤形、針形、筒形、羽狀等。硅藻土具有很強的吸附力和很大的吸附容量，因為硅藻殼體具有大量的、有序排列的微孔，從而使硅藻土具有很大的比表面積，其比表面積為3.1～60m /g， 數量2～2.5億個/g，形體體積0.6～0.8cm /g，形體內含一千多個納米微孔，孔徑7～125nm，是天然的納米材料，能吸收自身質量3～4 倍的雜質。具有強吸附和高熔點（1600～1750 ℃）的特性。其化學穩定性高，除溶于氫氟酸外，不溶于任何強酸，易溶于堿。它是一種廉價、高效的襯底材料。同時它又是一種很好的室內墻面涂料。

二氧化鈦是一種常用的光催化材料，作為化學性質穩定、價廉易得、無毒的一種光催化材料，二氧化鈦用于有機污染物的光催化研究，但是二氧化鈦也存在一些缺陷。純二氧化鈦光催化劑的光生電子-空穴對的再復合率高，量子效率偏低，光催化性能不突出。純二氧化鈦（銳鈦礦型）的吸收帶隙為3.2 eV，其對應的吸收波長為387nm，只能利用占太陽光譜范圍4%的紫外光部分，對太陽光的有效利用率低和較低的光量子效率是限制光催化實用化和工業化的主要原因。將二氧化鈦與硅藻泥復合制成納米二氧化鈦/硅藻泥墻面涂料能有效降低純二氧化鈦的電子-空穴復合率，同時增加涂料的吸附和降解污染物的能力。因此，將二氧化鈦與硅藻泥進行復合對進一步提高復合材料的光催化性能和吸附性能有積極的意義。此復合材料用于室內墻面將對室內有機物的污染起到催化降解的作用。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種納米二氧化鈦/硅藻土墻面涂料的制備方法。

本發明一種制備納米二氧化鈦/硅藻土墻面涂料的方法，其特征在于具有以下的制備過程和步驟：

（a）將12g硅藻土分散在250mL鹽酸溶液中，攪拌30min；

（b）室溫下，將硫酸銨與四氯化鈦以質量比為1:2的比例放入燒杯中攪拌30min；

（c）將步驟（b）所得溶液緩慢加入到步驟（a）所得的溶液中，繼續攪拌1h；

（d）將步驟（c）所得溶液轉移到封口袋中在電子束下進行共聚，輻照劑量為40kGy；