[发明专利]一种用于降解甲醛气体的光催化涂料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及建筑装饰用涂料技术领域，具体涉及一种用于降解甲醛气体的光催化涂料及其制备方法。

【背景技术】

空气污染包括室外的大气污染和室内的空气污染，室内空气中的甲醛、苯系物等对人类健康带来的危害已远远高于室外，甲醛及苯系物是世界上公认的潜在致癌及强致癌物质，并且与其它挥发性有机物一起，造成呼吸系统、血液系统及神经系统疾病，而且还能致使胎儿畸形。据中国疾病预防控制中心统计和中国流行病学统计显示：90％以上新装修房甲醛超标，90％白血病患儿、70％不孕不育患者、40％新增癌症患者与新装修有关。室内空气污染物已成为城市居民尤其是老人、孕妇、儿童健康的头号“杀手”。空气污染来源广且危害大，尤其是挥发性有机气体，不但种类繁多，而且治理难度大，目前，在对室内空气污染治理时，最有效实用的办法是将治理空气污染的材料制备成涂料，并将涂料均匀的涂覆于墙面，利用墙面上的涂料与空气接触面积大的特点，提高了涂料对空气中有害气体的降解效率。

钨酸铋系列化合物、纳米二氧化钛、纳米二氧化锡等在紫外光或者可见光的照射下对多种难降解的污染物具有良好的催化效果,已经引起了科研工作者们的浓厚兴趣，将其应用于光催化性涂料也具有一定的可能性。但在实践中，将普通光催化剂应用在这一领域还存在一些问题：首先，这些纳米颗粒形貌基本为球形或椭球形，即使在充分超声分散之后，颗粒之间仍存在严重的团聚现象，在有机溶剂中也不易分散，影响其存储稳定性。其次，目前的技术是将光催化剂简单地添加在涂料制品之中，很容易引起光催化剂的失活，从而失去治理空气污染的能力。再次，并非所有的光催化剂都能在涂料中得以应用，例如TiO₂光催化剂虽然是目前研究比较热门的原料之一，但其仍存在带隙较宽，量子效率很低，使用数次后，光催化活性低；电子与空穴的复合率高，可见光利用率低等局限性。因此，要将光催化剂化合物应用于涂料中，还需要克服上述困难。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于降解甲醛气体的光催化涂料及其制备方法，本发明的涂料中添加的是一种新型的光催化剂，通过对其研制出适合的涂料体系，获得的涂料稳定性好，不易团聚结块，施工性能好，涂覆于建筑物表面后，在室内自然光下或太阳光照射下具有良好的光催化活性，具有抗菌杀菌和降解空气中有机污染物的功能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于降解甲醛气体的光催化涂料，由以下重量百分比的原料制成：有机硅改性丙烯酸乳液32-50％，松香酚醛树脂15-25％，超分散剂3-6％，消泡剂0.2-0.5％，防冻剂0.5-3％，成膜助剂0.8-1.5％，颜料2-5％，轻质碳酸钙4％-8％，光催化剂浆液10-15％，改性硅藻土6-12％；所述光催化剂浆液由15-25重量份Bi₂WO₆-γ-Fe₂O₃纳米粉体、25-40重量份乙醇混合而成。

本发明中，优选地，所述纳米Bi₂WO₆-γ-Fe₂O₃粉体是通过以下方法制备而得的：

(1)Bi₂WO₆纳米粉体的制备：

将摩尔比为2:1的Bi(NO₃)₃·5H₂O和钨酸钠Na₂WO₄·2H₂O加入到异丁醇中，边搅拌边缓水至Bi(NO₃)₃·5H₂O和Na₂WO₄·2H₂O完全溶解，再加入聚乙烯吡咯烷酮溶液，搅拌均匀后加入NaOH水溶液使反应体系的pH值为7.8-8.5，将反应体系转移至水热反应釜中，密封后进行静置加热，在160-180℃下反应16-25h后取出，离心分离，用去离子水将沉淀物洗涤至pH值为中性后，干燥后即为Bi₂WO₆纳米粉体；

(2)Bi₂WO₆-γ-Fe₂O₃纳米粉体的制备：