[發明專利]一種暗觸媒納米復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810067648.9
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108246365B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 路勇
• 申請（專利權）人: 上海易明建設工程發展有限公司
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;B01J31/32;B01J37/00;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 丁劍

本發明公開了一種暗觸媒納米復合材料及其制備方法，該方法將無機納米氧化物、氣相二氧化硅、氧化劑和水性樹脂進行復合制備得到暗觸媒納米復合材料。將所述暗觸媒納米復合材料用水分散，得到暗觸媒復合材料乳液，采用噴涂或刷涂工藝施工于物體表面，能形成穩定的涂層，該涂層能有效去除室內環境有害氣體，具有持久效果。

技術領域

本發明涉及納米復合材料領域，具體地說是一種暗觸媒納米復合材料及其制備以及在去除室內環境有害氣體應用。

背景技術

隨著社會經濟建設的飛速發展和人類生活水平的提高,室內環境污染已經成為社會關注的焦點,人們對室內空氣品質越來越重視。污染室內空氣的化學物質數量龐大,其中具有神經毒性、腎毒性、肝毒性和致癌性的揮發性有機化合物引起的二次污染已對人類健康造成極大威脅。世界衛生組織統計數據表明，全球每年因室內環境污染的死亡人數已達280萬；國家室內空氣檢測部門相關統計顯示，新裝修居室90％以上有害氣體嚴重超標，特別是醛、苯、胺及硫類有害氣體等，嚴重威脅人類健康。

光觸媒材料在光的照射射下，能產生富氧離子自由基，由于其具有強的氧化性，能將醛類、苯類、TVOC等有害氣體氧化成無毒無害的二氧化碳和水，但是由于光觸媒需要在光、特別是紫外光的作用下才能起作用，因為大多數室內環境光線比較弱，因此光觸媒在處理室內有害氣體方面效果非常有限。過氧化氯粉劑、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸胺等具有一定的氧化能力，但氧化活性不夠高，有報道稱Co₃O₄、Co₂O₃、LaCoO₃、LaMnO₃等氧化物納米顆粒能催化增強雙氧水、過硫酸鹽的氧化能力，但由于其反應過于快速，只有短期效果，不適合在室內環境中使用。

發明內容

本發明克服了現有技術的所述缺陷，提供了一種暗觸媒納米復合材料及其制備方法。本發明的方法，將無機納米氧化物、氧化劑、氣相二氧化硅和水性樹脂進行復合制備得到暗觸媒納米復合材料。將所述暗觸媒納米復合材料用水分散，得到暗觸媒復合材料乳液，采用噴涂或刷涂工藝施工于物體表面，能形成穩定的涂層，該涂層能有效去除室內環境有害氣體，具有持久效果。相對于已有的光觸媒材料，具有明顯的優勢。

本發明暗觸媒納米復合材料的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)暗觸媒納米復合材料的制備

將無機納米氧化物與氣相二氧化硅混合，采用球磨機進行研磨，然后加入水性樹脂，進一步研磨，最后加入氧化劑，充分研磨后制備得到暗觸媒納米復合材料。

(2)暗觸媒水性乳液的制備

將暗觸媒納米復合材料分散在水中，采用高速剪切機進行分散，制備得到暗觸媒水性乳液。

(3)暗觸媒涂層的制備

將暗觸媒水性乳液采用刷涂或噴涂工藝涂布于物體表面上，室溫干燥后形成性能穩定的暗觸媒涂層。該涂層能分解醛、苯、TVOC類有害氣體。

其中，步驟(1)中，所述的無機納米氧化物為Co₃O₄、Co₂O₃、LaCoO₃、LaMnO₃中的一種或兩種以上的混合物。

其中，步驟(1)中，所述的無機氧化物納米的顆粒，其顆粒尺寸為0.5納米至100納米，優選于5納米至40納米，進一步優選為8納米至25納米。

其中，步驟(1)中，所述的氧化劑為二氧化氯粉劑、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸胺中的一種或兩種以上的混合物。

其中，步驟(1)中，所述的水性樹脂是聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚胺酯中的一種或兩種以上。