[發(fā)明專利]光催化復(fù)合材料的制備方法及其用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110937687.1
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113769782A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁曉紅;陸暢;劉瑞來;趙瑨云;胡家朋
• 申請（專利權(quán)）人: 武夷學(xué)院
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J21/06;B01J37/02;B01J37/34;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 金碎平

本發(fā)明公開了一種光催化復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟：將漆酚溶解于有機(jī)溶劑中，得到漆酚溶液；將二氧化鈦溶膠加入所述漆酚溶液中，分散均勻，得到反應(yīng)液；將所述反應(yīng)液利用電化學(xué)聚合的方法進(jìn)行反應(yīng)，得到所述光催化復(fù)合材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：1)本申請的復(fù)合涂層聚漆酚/納米TiO₂采用防腐性能較好的漆酚為基體，價格低廉；2)本申請以納米TiO₂摻雜漆酚，電聚合后聚漆酚/TiO₂復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)致密、均勻，具備了優(yōu)異的光催化性能，且具有可重復(fù)回收利用等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種光催化效果的復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用，屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

漆酚，生漆的主要成分，含量40～70％。為鄰苯二酚的幾種帶有不飽和支鏈的衍生物的混合物，具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐酸性能、耐熱性能、自干性等，在特種防腐漆上有一定市場。但漆酚本身也存在著不可忽視的缺點(diǎn)，如表面易附著污染物，粘度大等不能滿足在文物保護(hù)、鋼材保護(hù)的應(yīng)用要求。這些都限制了聚漆酚涂層的進(jìn)一步發(fā)展，所以如何提高其綜合性能成為研究者普遍關(guān)心的問題。在漆酚中摻入無機(jī)納米粒子進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到有機(jī)-無機(jī)復(fù)合化，可以改善聚漆酚的某些性能，如聚漆酚/二氧化鈦材料不僅保持了聚漆酚優(yōu)良的耐熱、耐介質(zhì)，又融合了TiO₂的光催化降解污染物和低粘度性能等優(yōu)點(diǎn)，在文物保護(hù)和鋼材保護(hù)方面有著良好的應(yīng)用前景。

電化學(xué)聚合是一種綠色環(huán)保的技術(shù)，具有反應(yīng)條件簡單、易于控制、單體適用范圍廣和聚合條件溫和等特點(diǎn)，可制備出具有均勻致密的新材料。雖然電聚合漆酚材料已有發(fā)現(xiàn)，但是電聚合漆酚復(fù)合材料的光催化性能卻鮮有報道。

TiO₂是近年來被廣泛研究的無機(jī)功能材料。納米級的材料因存在著表面效應(yīng)和體積效應(yīng)使其具有許多獨(dú)特的性能,而廣泛用于光催化降解、制備優(yōu)質(zhì)陶瓷和高檔涂料、日用化妝品等領(lǐng)域。目前國內(nèi)外對在涂料中的應(yīng)用主要集中在合成涂料上,對再生資源生漆的納米復(fù)合涂料的研究很少。而水合后表面的羥基能夠和漆酚的酚羥基及漆酚聚合后分子中的氧原子發(fā)生作用,這也有利于漆酚涂料和納米TiO₂的相容。如果能將納米粒子(TiO₂等)一定的方式均勻的分散在漆酚混合溶液中，再采用電化學(xué)聚合的技術(shù)將納米粒子電沉積在漆膜表面，制得均勻的聚漆酚復(fù)合涂層。該涂層不僅僅具有保護(hù)鋼材的特性，還能體現(xiàn)無機(jī)納米粒子的性能。因此，制備具有抗污染自清潔的新型聚漆酚復(fù)合涂層材料具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種光催化復(fù)合材料的制備方法及其用途，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種光催化復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟：

將漆酚溶解于有機(jī)溶劑中，得到漆酚溶液；

將二氧化鈦溶膠加入所述漆酚溶液中，分散均勻，得到反應(yīng)液；

將所述反應(yīng)液利用電化學(xué)聚合的方法進(jìn)行反應(yīng)，得到所述光催化復(fù)合材料。

作為優(yōu)選方案，所述漆酚溶液中，漆酚的質(zhì)量百分含量為8.0～8.5％。

作為優(yōu)選方案，所述有機(jī)溶劑為N,N二甲基甲酰胺、乙醇中的至少一種。

作為優(yōu)選方案，所述二氧化鈦溶膠與漆酚溶液的質(zhì)量比為(1～5)：10。

作為優(yōu)選方案，所述二氧化鈦溶膠中，二氧化鈦的質(zhì)量百分含量為1～5％。

作為優(yōu)選方案，所述二氧化鈦溶膠的粒徑不超過10nm，其中，二氧化鈦的晶型為銳鈦礦型。

作為優(yōu)選方案，所述電化學(xué)聚合的電壓恒定為220～380V；電化學(xué)聚合時間為10～20min。

一種由前述的制備方法得到的光催化復(fù)合材料。