[发明专利]一种用于生产自清洁玻璃的二氧化硅改性材料及制备方法

说明书

本发明属于绿色建筑材料领域，尤其涉及一种用于生产自清洁玻璃的二氧化硅改性材料及制备方法,其特征在于：所述二氧化硅改性材料的原料配方包括铜源、络合物、二氧化硅，硫源、氨水、无水乙醇和水，其中铜源中摩尔质量的Cu²⁺：硫源中S²⁺＝1：1，络合物与Cu²⁺的质量比为1:0.32～3.2，二氧化硅SiO₂与络合物质量比为2：1；二氧化硅与硫源中S²⁺比例为2：0.1‑1，水分三份使用，氨水与第二次水质量体积比为3‑5：50，第一份水与第二份水用量相同，第三份水和无水乙醇若干。本发明中改性后的SiO2制备自清洁玻璃利用光催化原理进行自洁，无需再镀膜处理，从而克服了自清洁玻璃膜层不耐磨易损坏的问题。

技术领域

本发明属于绿色建筑材料领域，尤其涉及一种用于生产自清洁玻璃的二氧化硅改性材料及制备方法。

背景技术

随着环境逐年恶化，人体的危害极大。人们对环保的要求越来越高，使用绿色环保材料的要求变得十分紧迫。

玻璃是一种古老的建筑材料且使用广泛，沿用至今，已经出现了各种各样的功能玻璃。其中利用自然条件能自动清洁，且能美化环境的自清洁玻璃满足了人们绿色环保的愿望。自清洁玻璃能够利用阳光、空气、雨水，自动保持玻璃表面的清洁，并且玻璃上的半导体还能分解空气中的有机物，以净化空气，且催化空气中的氧气使之变为负氧离子，从而使空气变得清新，同时能杀灭玻璃表面的细菌和空气中的细菌。

目前使用较多的是在玻璃表面镀TiO₂膜，TiO₂在太阳光中的紫外线光照条件下，能发生光催化作用，几乎可以分解玻璃表面的所有有机物。另外，TiO₂薄膜在紫外光照的条件下变得亲水，从而这种玻璃能实现不易再污染、自洁和防雾等功能。但是，在玻璃表面镀膜存在两大不足。1.在到达地面的太阳能辐射波中，只有3％-5％的紫外线，而TiO₂薄膜正是利用这种光源对有机污染物进行分解。TiO₂薄膜对太阳能的利用率很低。2.在玻璃表面镀膜，膜层的耐磨性差，膜层容易损坏，从而失去自清洁的功能。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于生产自清洁玻璃的二氧化硅材料及其制备方法，利用光催化原理进行自洁，无需再镀膜处理，从而克服了自清洁玻璃膜层不耐磨易损坏的问题。

解决以上技术问题的本发明中的一种用于生产自清洁玻璃的二氧化硅改性材料，其特征在于：所述二氧化硅改性材料的原料配方包括铜源、络合物、二氧化硅(SiO₂)、硫源、氨水、无水乙醇和水，其中质量比的铜源中Cu²⁺：硫源中S²⁺＝1：1，络合物与Cu²⁺的质量比为1:0.32～3.2，二氧化硅与络合物质量比为2：1，二氧化硅与硫源中S²⁺质量比例为2：0.1-1，水分三份使用，氨水与第二份水质量体积比为3-5：50，第一份水与第二份水用量相同，第三份水和无水乙醇若干。

所述氨水与水质量体积比为3-5：200-500，无水乙醇与水的比例为1：1-2。

所述铜源为氯化铜(CuCl₂)、硝酸铜和硫酸铜，优化方案中铜源为氯化铜；所述水为蒸馏水。

进一步优化方案中，所述氯化铜为CuCl₂·2H₂O。

所述硫源为硫脲(CH₄N₂S)、硫代乙酰胺和硫化钠等，优化方案中硫源为硫脲。

氯化铜与硫脲质量用量之比为32：38，氯化铜中摩尔质量的Cu²⁺与质量的硫脲之比为 1：38；二氧化硅与硫脲质量比例为2：0.38-3.8。