[实用新型]一种纳米光催化GRC幕墙板制品

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纳米光催化GRC幕墙板制品及其生产方法。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，环境污染已成为目前急需解决的突出问题之一。纳米光催化技术由于具有降解效率高、反应条件温和、能耗低以及二次污染少等突出优点，成为目前比较有发展前景的环境污染治理技术之一。以水泥混凝土、玻璃纤维增强的水泥基材料（GRC）为代表的无机材料，在道路、建筑等公共基础设施及建筑中是十分重要的材料，将光催化技术应用于其表面，可以实现自清洁和去除气体环境中的污染物，在较低的成本下可以获得较大的环境和经济效益。

作为光催化剂，TiO₂因其具有高活性、价廉、无污染等优点受到人们的极大关注，近年来的研究表明，纳米级的TiO2颗粒具有明显的表面和量子效应，在光照下显示出优异的光催化活性。然而，由于使用TiO₂悬浮体系存在易团聚且后期的回收困难的问题，因此将TiO₂进行负载后再发挥其光催化作用引起了人们的极大关注。

GRC幕墙板在大型的文化地标建筑及一些公共建筑中都有突出应用，如何将TiO2负载于其表面是技术的难点。考虑到光催化本身就是通过分解有机污染物,实现自清洁,前期我们通过喷涂TiO₂溶胶，先在GRC表面做隔离层和无定性层，最后再喷涂TiO2作为光催化层，并申请了两项专利CN201120536337.6和CN 102518275 A，但TiO₂光触媒悬浮液的配置未加入粘结剂，直接喷涂至GRC表面的稳定性差。

在一种纳米光催化透水混凝土制品及其制备方法（CN 101591195A）专利中，采用了有机物做减水剂对TiO₂粉末进行了很好的分散，但由于TiO₂本身的光催化活性，使用的有机物易被分解丧失应有的作用。在专利CN201410104925.0中使用了传统的无机粘结剂诸如硅酸盐、磷酸盐等作为粘结剂，但在实际应用中同TiO₂粉末分散研磨后并不能使其保持长期的稳定存在。

过氧钛酸是一种特殊的钛配合物，是一种钛的过氧络合扬，在水溶液中可以稳定存在，与有机的钛醇盐溶胶不同，其不会发生水解反应，避免了TiO₂沉淀物的出现。过氧钛酸分子之间还可以发生缩聚反应形成多聚体离子，使溶胶具有一定的粘度，因此利用过氧钛酸可以同TiO₂粉末形成分散液。

发明内容

本实用新型目的是针对上述不足之处，制备了过氧钛酸溶胶与纳米二氧化钛复合，将其涂覆于GRC表面后，同面层水化形成的Ca(OH)₂有效结合，增强了光催化涂料在GRC表面的稳定性，形成具有光催化功能的GRC幕墙板。

本实用新型采用的技术方案是：

 一种纳米光催化GRC幕墙板及其制备方法，其特征在于所述的纳米光催化GRC幕墙板由纳米光催化涂料层和GRC幕墙板组成；所述的纳米光催化涂料层由掺杂改性的纳米TiO₂粉体复合过氧钛酸水溶胶制备而成；所述的GRC幕墙板为玻璃纤维增强水泥（GRC）装饰幕墙板。

 一种纳米光催化GRC幕墙板的制备方法，步骤如下：

（1）掺杂改性的纳米TiO₂粉体的制备

室温下，将铵盐与水按（3-20）：（80-97）质量百分比配制形成铵盐水溶液；再将纳米TiO₂粉末加入到铵盐水溶液中，使铵盐水溶液中含有的N与TiO₂粉末中所含的Ti的摩尔比为1：90-100；随后在200-400 ^oC下煅烧2-6 h，冷却得到掺杂改性的纳米TiO₂粉体；

（2） 过氧钛酸水溶胶的制备

制备浓度为（0.1-1）M的硫酸钛水溶液，加入一定量的氨水溶液，调节PH约为7。陈化10-30分钟后，用去离子水充分洗涤离心3-5次，取出滤饼，加入一些去离子水后，再加入同Ti⁴⁺摩尔配比为1：（2-6）的H₂O₂溶液，调节PH值到2-6，得到淡黄色透明的过氧钛酸水溶胶；

（3）纳米二氧化钛光催化涂料

    将掺杂改性的纳米TiO₂粉体和质量为其10-20 %的过氧钛酸溶胶加入到水中，搅拌均匀后球墨分散2-6 h，制备得到纳米二氧化钛光催化涂料；

(4) 纳米光催化GRC幕墙板制品