[发明专利]一种基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法

权利要求书

1.基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是包括如下步骤：

（1）轻质多孔陶粒制备；

（2）纳米光催化剂溶胶制备；

（3）纳米改性陶粒制备；

（4）以纳米改性陶粒为轻骨料制备混凝土喷浆；

（5）建筑物表面喷涂；

（6）光催化喷浆涂层固化。

2.根据权利要求1所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述步骤（1）轻质多孔陶粒制备：制备方法采用高温烧结法，具体方法如下：

1）选取轻质多孔陶粒制备的原料；

2）在原料中再添加原料总重量0.5%-1%的氧化钛为助烧结剂、15%-25%的碳酸氢铵为发泡剂、55%-65%的水为粘结剂，搅拌均匀，用成球仪制成直径为0.5cm-1.2cm的多孔陶粒坯体；

3）将多孔陶粒坯体在高温烧结炉中以1100℃烧结1h，冷却后制成粒径为2mm-5mm的轻质多孔陶粒。

3.根据权利要求2所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述轻质多孔陶粒制备的原料为粉煤灰、底泥、活性污泥、垃圾中的一种或若干种。

4.根据权利要求1所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述步骤（2）纳米光催化剂溶胶制备：制备方法采用溶胶-凝胶法，具体如下：

1）将尿素以终浓度为0.02g ml^-1溶解在pH为2的乙醇溶液中，乙醇溶液的pH值由盐酸调节，记为A溶液；

2）将钛酸丁酯以终浓度为0.06g ml^-1溶解在乙醇溶液中，记为B溶液；

3）对A溶液进行搅拌，同时将B溶液以120滴/分钟的速度滴加到A溶液中，持续搅拌直至形成均匀溶胶，即制成N掺杂纳米TiO₂溶胶。

5.根据权利要求1所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述步骤（3）纳米改性陶粒制备：制备方法采用浸渍-烧结法，具体为将步骤（1）制备的轻质多孔陶粒浸泡在步骤（2）制备的纳米光催化剂溶胶中浸泡30min-50min，取出后在100℃条件下焙烘直至干燥，重复上述浸泡-焙烘步骤3次后形成负载纳米光催化剂的多孔陶粒，将负载纳米光催化剂的多孔陶粒在300℃-500℃条件下烧结2h-3h，冷却后即可获得纳米改性陶粒。

6.根据权利要求1所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述步骤（4）以纳米改性陶粒为轻骨料制备混凝土喷浆：将水泥、水、砂、骨料、减水剂混合均匀制成喷浆。

7.根据权利要求6所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述水泥为42.5级普通水泥，所述砂为0.15mm-4.75mm的天然砂，所述骨料为步骤（3）中制得纳米改性陶粒，所述减水剂为减水率为20%的萘系减水剂，所述水泥、水、砂、骨料、减水剂的混合重量比的比例为（0.6-1.2）：（0.5-1.0）：（1.5-2.2）：（1.5-2.2）：（0.015-0.025），所述水泥、水、砂、骨料、减水剂在搅拌机中搅拌均匀后即制得混凝土喷浆。

8.根据权利要求1所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述步骤（5）建筑物表面喷涂：首先对水工建筑物表面进行喷水预处理，以冲去表面浮灰并保证喷涂面湿润，然后将步骤（4）制备的以纳米改性陶粒为轻骨料制备的混凝土喷浆加入喷浆装置的送料箱，通过喷浆装置进行喷涂形成涂层。

9. 根据权利要求8所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述喷浆装置为混凝土喷浆机，浆液喷涂时工作压力为6 MPa-8MPa，喷嘴口径为0.5cm -0.8cm，涂层厚度为1.0-5cm，喷涂时喷嘴距建筑物表面的距离为30 cm -50cm。

10.根据权利要求1所述基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其特征是所述步骤（6）光催化喷浆涂层固化：在步骤（5）结束1d内至少保证三次浆液表面喷水保湿处理，待涂层完全固化干燥后即制作完成。