[发明专利]一种纳米光触媒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米光触媒，包括下列重量份数的组分：纳米二氧化钛30‑35份；纳米微晶纤维素胶体（纳米微晶纤维素为2‑3.5wt/%）5‑10份；胶粘剂2‑6份；钛酸酯硅烷偶联剂1‑3份；阴离子表面活性剂1‑3份；分散剂5‑10份；去离子水80‑85份；纳米二氧化钛为多孔锐钛矿型纳米二氧化钛，纳米二氧化钛的粒径为3‑5nm，纳米微晶纤维素胶体中纳米微晶纤维素呈网状结构。本发明绿色无污染，多孔锐钛矿型纳米二氧化钛的粒径为3‑5nm，比表面积大，且网状结构的纳米微晶纤维素将纳米二氧化钛连接于表面，增加纳米二氧化钛的分布范围和与基材的接触面积，提高其净化效果。对新建商场、大型办公楼新装修住宅等进行有害气体降解，将有害物质转化成[O]和[HO]等活性物质。

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，更具体地说，它涉及一种纳米光触媒及其制备方法。

背景技术

如今，建筑行业快速发展，促进了建材的消耗，但新装修的住宅、商用楼以及刚出厂的汽车等，装修材料、室内墙面、家具、窗帘、办公桌和车饰等均会带来甲醛、苯系物或TVPC等化学污染，对人体呼吸系统、造血系统以及免疫系统等造成不可逆转的严重伤害。另一方面，由于环境污染日趋严重，汽车尾气、PM2.5微粒物等都会对人体内脏造成严重危害，因此，人们越来越关注室内外的空气质量。光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料，是目前国际上最安全和最洁净的环境净化材料，主要由TiO₂、ZnO以及SiO₂等材料作为触媒，涂布或喷射于基材表面，干燥后形成薄膜，在紫外光的催化作用下，产生强烈的催化降解作用，可有效地降解所接触基材上的有毒有害气体，还可以达到99.99％杀菌效果，同时，还具有除臭和抗污等功能。

光触媒在波长小于388nm的紫外光作用下，激发物质表面电子，连续发生能级跃迁，使得电子飞出，形成具有超强氧化能力的空穴和具有超强还原能力的电子。而空穴/电子对与表面和空气中的水发生反应后，产生活性氧[O]和氢氧自由基[HO]等活性物质。反应过程如下：

TiO₂+光能(hv)→电子(e^-)+正穴(h⁺)；

正穴(h⁺)+水分子(H₂O)→OH+H⁺；

电子(e^-)+氧(O₂)→活性氧(O₂^-)。

申请公布号为CN103752298A、申请公布日为2014年4月30日的中国专利公开了一种纳米级光触媒及其制备方法，包括二氧化钛、分散剂、稳定剂、无机胶、表面活性剂和去离子水；其制备方法包括如下步骤：a)将破碎和研磨后的二氧化钛、分散剂、无机胶和表面活性剂充分混合；b)用纳米液体制备装置将混合液粉碎至纳米级造粒后进行煅烧；c)对煅烧后的颗粒进行二次破碎和研磨后，制取纳米级分散液；d)最后加入稳定剂形成纳米级光触媒。

对比文件中，通过物理手段将二氧化钛进行研磨破碎，使其达到纳米级别，然而，通过该法所获得的纳米二氧化钛，其粒径较大，导致其比表面积较小。二氧化钛在紫外光的催化下，通过其表面对其粘附的有害物质进行净化，因此，当使用同样的用量，二氧化钛粒径较大的光触媒的净化效果较弱；而光触媒只有在与基材直接接触时，才可与微生物颗粒以及有害气体产生氧化分解作用，而粒径较大的纳米二氧化钛，在喷涂于基材上时，与无机胶接触的面积较小，从而无法牢固地粘附在基材上，从而导致光触媒对基材的净化效率低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种纳米光触媒，增加了纳米光触媒的比表面积，具有高效净化有害物的作用。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种纳米光触媒，包括下列重量份数的组分：

纳米二氧化钛30-35份；