[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

说明书

本发明提出的是一种基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，该方法包括如下步骤：（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。纳米改性陶粒因其轻质性在喷浆涂层表面聚集粘结，提高了光催化剂的暴露面积、反应活性和固着强度；多孔陶粒的强吸附性有利于将污染物在涂层表面浓缩，增强纳米光催化降解效率，保证污染物去除的高效性、稳定性、持久性和经济性。

技术领域

本发明涉及的是一种基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，属于净污材料制备技术领域。

背景技术

光催化氧化技术因具有对污染物降解效率高、反应快速、能耗低、无二次污染、适用范围广等优点已被广泛应用于污染环境治理和修复中；而在水污染修复中，光催化氧化技术的应用因粉末状光催化剂难回收、易被流水冲散等问题而受到限制；为充分发挥纳米光催化剂对水体中污染物的化学消减作用，很多研究者将纳米光催化剂负载于一些载体材料(如活性炭、沸石、玻璃)上或通过直接内掺制成环保砖块后再进行应用；然而，在材料负载或内掺制备过程中，大部分纳米光催化剂极易在载体材料内部封存、难以表面暴露、难以被太阳光诱发反应，大大降低了其对太阳能的利用和光催化净污效率。

近年来，人们尝试将纳米光催化剂直接涂覆在载体材料表面，或在支撑载体上制作光催化功能涂层。如专利申请号CN201710253737.8公开了一种以混凝土为基体的可见光催化涂层及其制备方法，将混凝土基底直接浸入纳米光催化分散液中；上述方法制备的光催化涂层在实际应用中极易脱落失活、难以稳定固着、使用寿命很短、光催化净污效率也不稳定；再如专利申请号CN201710108155.0公开了一种可见光响应的光催化透水砖，通过分层制备将纳米光催化剂集中固化在上部水泥光催化层中，但该技术存在制作工序繁琐、过程复杂、制作成本高、难以在实际建筑工程中大范围推广应用等问题；因此，亟需研发一种纳米光催化剂表面暴露面积大、降解效率高、不易流失脱落、实施简单方便、造价低廉、易推广应用的建筑物表面光催化功能涂层制备技术。

发明内容

本发明涉及的是一种基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，其目的旨在提供一种光催化净污稳定高效、光催化剂附着结合紧密、工程实施简单、造价低廉、可大规模推广应用的建筑物表面光催化喷浆涂层制作方法。

本发明的技术解决方案：一种基于纳米改性陶粒的光催化喷浆涂层的制备方法，该方法包括如下步骤：

（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。

纳米改性陶粒因其轻质性在喷浆涂层表面聚集粘结，提高了光催化剂的暴露面积、反应活性和固着强度，纳米光催化剂不易脱落流失；多孔陶粒的强吸附性有利于将污染物在涂层表面浓缩，增强纳米光催化降解效率，保证污染物去除的高效性、稳定性、持久性和经济性。

本发明的优点：

（1）混凝土砂浆中加入纳米改性陶粒轻骨料可提高纳米光催化剂在喷浆涂层的表面暴露面积和光催化效率；

（2）多孔陶粒对环境中污染物具有强吸附性，可提高喷浆涂层表面污染物的浓度，有助于提高光催化剂对污染物的降解去除效率；

（3）纳米光催化剂在喷浆涂层中可与多孔陶粒紧密附着、强力结合、不易脱落流失，保证了其降解性能的持久性和稳定性；

（4）借助自然光辐射即可将接触水体或空气中污染物降解去除，节能环保，无二次污染，且喷浆制备工艺简单、造价低廉、可大规模推广使用。