[發明專利]一種以混凝土為基體的可見光催化涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201710253737.8
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107020081B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 丁新更;巫華婷;李文琪;林洲;楊輝
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J23/31
• 分類號: B01J23/31;B01J37/02;C02F1/30;C02F101/38;C02F101/34;B01D53/72
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 黃平英

本發明公開一種以混凝土為基體的可見光催化涂層及其制備方法，包括如下步驟：將壓制成型的混凝土基體養護5～10天后，浸入納米TiO₂/Bi₂WO₆分散液中進行表面處理，取出后繼續養護即得。本發明納米TiO₂/Bi₂WO₆分散劑可以滲透到混凝土孔隙中，與污染氣體和液體之間有更大的接觸面積，光催化效率高；與TiO₂相比，采用TiO₂/Bi₂WO₆光催化劑可以明顯提高可見光的利用率。

技術領域

本發明涉及光催化劑領域，具體涉及一種適用于建筑和路面混凝土的TiO₂/Bi₂WO₆可見光催化涂層及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的高速發展，空氣污染問題日益嚴重，工業廢氣、汽車尾氣、建筑裝修產生的有機污染物等都人類的健康帶來了威脅。對這些污染的治理成為了人們高度重視的領域。其中，利用光催化原理降解污染物是目前的研究熱點，這種方法能耗低，操作簡便，反應條件溫和，無二次污染。將光催化劑應用于路面材料和建筑材料，制備光催化空氣凈化涂層，將成為一種具有廣泛應用前景的技術手段。

在目前的研究當中，TiO₂因其高活性、安全、價廉、無污染等優點得到了最廣泛的應用。然而TiO₂光催化劑僅對紫外光區有響應，而紫外光在所有的太陽光中只占到5％左右，這就大大降低了傳統光催化涂層對太陽光的利用率。需要有一種新型的窄帶隙半導體光催化劑，以解決可見光利用率低的問題。

與傳統的TiO₂等光催化材料相比，鎢酸鉍(Bi₂WO₆)具有較窄的禁帶寬度(2.75-2.9eV)，可以吸收波長大于400nm的可見光，具有良好的化學穩定性，是光催化降解污染物技術中具有較大前景的研究方向。

發明內容

為解決現有技術中混凝土光催化涂層可見光利用率低及光催化活性不高的問題，本發明提供一種負載于路面和建筑物表面TiO2/Bi2WO6光催化涂層及其制備方法。

一種以混凝土為基體的TiO₂/Bi₂WO₆可見光催化涂層的制備方法，包括如下步驟：

將壓制成型的混凝土基體養護5～10天后，浸入納米TiO₂/Bi₂WO₆分散液中進行表面處理，取出后繼續養護即得。

浸入納米TiO₂/Bi₂WO₆分散液前對混凝土基體養護5～10天，優選養護7天，浸提后繼續養護25～30天。浸入前后的養護均為常規養護，即：標準養護室的溫度為20±2℃，相對濕度95％以上，混凝土試件放在養護室支架上，彼此間隔10-20nm，試件表面保持潮濕。

混凝土基體為常規混凝土基體即可，如由如下原料制成：42.5級普通水泥；ISO標準砂；萘系高效減水劑；水；

本發明中所述納米TiO₂/Bi₂WO₆分散液由納米二氧化鈦/鎢酸鉍粉末、分散劑和水制成。優選地，所述納米TiO₂/Bi₂WO₆分散液中納米TiO₂/Bi₂WO₆的質量濃度為2～10％。進一步優選為2～5％。

進一步優選地，所述納米TiO₂/Bi₂WO₆分散液由如下方法制備：