[發明專利]一種納米光觸媒及其制備方法

有效

• 申請號: 201610156546.5
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105689006B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 陳愷;黃振剛;張意
• 申請（專利權）人: 浙江藍民環保科技有限公司
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;B01J37/02;B01J37/04
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 戴錦躍

本發明公開了一種納米光觸媒，包括下列重量份數的組分：納米二氧化鈦30?35份；納米微晶纖維素膠體（納米微晶纖維素為2?3.5wt/%）5?10份；膠粘劑2?6份；鈦酸酯硅烷偶聯劑1?3份；陰離子表面活性劑1?3份；分散劑5?10份；去離子水80?85份；納米二氧化鈦為多孔銳鈦礦型納米二氧化鈦，納米二氧化鈦的粒徑為3?5nm，納米微晶纖維素膠體中納米微晶纖維素呈網狀結構。本發明綠色無污染，多孔銳鈦礦型納米二氧化鈦的粒徑為3?5nm，比表面積大，且網狀結構的納米微晶纖維素將納米二氧化鈦連接于表面，增加納米二氧化鈦的分布范圍和與基材的接觸面積，提高其凈化效果。對新建商場、大型辦公樓新裝修住宅等進行有害氣體降解，將有害物質轉化成[O]和[HO]等活性物質。

技術領域

本發明涉及空氣凈化技術領域，更具體地說，它涉及一種納米光觸媒及其制備方法。

背景技術

如今，建筑行業快速發展，促進了建材的消耗，但新裝修的住宅、商用樓以及剛出廠的汽車等，裝修材料、室內墻面、家具、窗簾、辦公桌和車飾等均會帶來甲醛、苯系物或TVPC等化學污染，對人體呼吸系統、造血系統以及免疫系統等造成不可逆轉的嚴重傷害。另一方面，由于環境污染日趨嚴重，汽車尾氣、PM2.5微粒物等都會對人體內臟造成嚴重危害，因此，人們越來越關注室內外的空氣質量。光觸媒是一種納米級的金屬氧化物材料，是目前國際上最安全和最潔凈的環境凈化材料，主要由TiO₂、ZnO以及SiO₂等材料作為觸媒，涂布或噴射于基材表面，干燥后形成薄膜，在紫外光的催化作用下，產生強烈的催化降解作用，可有效地降解所接觸基材上的有毒有害氣體，還可以達到99.99％殺菌效果，同時，還具有除臭和抗污等功能。

光觸媒在波長小于388nm的紫外光作用下，激發物質表面電子，連續發生能級躍遷，使得電子飛出，形成具有超強氧化能力的空穴和具有超強還原能力的電子。而空穴/電子對與表面和空氣中的水發生反應后，產生活性氧[O]和氫氧自由基[HO]等活性物質。反應過程如下：

TiO₂+光能(hv)→電子(e^-)+正穴(h⁺)；

正穴(h⁺)+水分子(H₂O)→OH+H⁺；

電子(e^-)+氧(O₂)→活性氧(O₂^-)。

申請公布號為CN103752298A、申請公布日為2014年4月30日的中國專利公開了一種納米級光觸媒及其制備方法，包括二氧化鈦、分散劑、穩定劑、無機膠、表面活性劑和去離子水；其制備方法包括如下步驟：a)將破碎和研磨后的二氧化鈦、分散劑、無機膠和表面活性劑充分混合；b)用納米液體制備裝置將混合液粉碎至納米級造粒后進行煅燒；c)對煅燒后的顆粒進行二次破碎和研磨后，制取納米級分散液；d)最后加入穩定劑形成納米級光觸媒。

對比文件中，通過物理手段將二氧化鈦進行研磨破碎，使其達到納米級別，然而，通過該法所獲得的納米二氧化鈦，其粒徑較大，導致其比表面積較小。二氧化鈦在紫外光的催化下，通過其表面對其粘附的有害物質進行凈化，因此，當使用同樣的用量，二氧化鈦粒徑較大的光觸媒的凈化效果較弱；而光觸媒只有在與基材直接接觸時，才可與微生物顆粒以及有害氣體產生氧化分解作用，而粒徑較大的納米二氧化鈦，在噴涂于基材上時，與無機膠接觸的面積較小，從而無法牢固地粘附在基材上，從而導致光觸媒對基材的凈化效率低。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的一在于提供一種納米光觸媒，增加了納米光觸媒的比表面積，具有高效凈化有害物的作用。

為實現上述目的一，本發明提供了如下技術方案：

一種納米光觸媒，包括下列重量份數的組分：

納米二氧化鈦30-35份；