[发明专利]钾水玻璃用光催化特种涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了钾水玻璃用光催化特种涂料及其制备方法。本发明的产品包括：8‑10份氨基磺酸，8‑10份硅酸酯，2‑4份阴离子表面活性剂，16‑18份质量分数为8‑10％的壳聚糖溶液，60‑80份钾水玻璃，20‑30份β‑氧化硼，3‑5份固化剂；所述固化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化硅、纳米氧化镁和纳米氧化铝中的任意一种。其中所述β‑氧化硼为核壳结构；所述核壳结构的内核包括β‑氧化硼亚稳相；所述核壳结构的外壳包括稀土金属氧化物。本发明所得产品可有效提高涂层对玻璃基板的附着力，避免粘附失效。

技术领域

本发明属于光催化材料领域，具体涉及钾水玻璃用光催化特种涂料及其制备方法。

背景技术

当今社会经济的快速发展，科学技术的不断进步，人们在享受人类文明的同时，也无时不刻受到经济科技发展造成的环境污染，特别是空气污染和水质污染的危害。随着人们环保理念的提高，以及对绿色健康生活的追求，清洁能源的利用，受到追捧，如太阳能的利用。

目前，开发太阳能正被视为一项重要的战略解决全球能源危机和环境污染。作为高级光化学技术，光催化技术近年来得到了广泛的发展并成功地应用于多种反应，如裂解水，二氧化碳还原以及污染物去除。带隙较大的光催化剂(如TiO₂和ZnO)禁带宽度较宽，难以实现太阳能的高效利用，因此，亟待开发具有可见光响应的光催化剂。

Bi₂O₃是一种重要的、低毒性的可见光响应型光催化剂，地球储量丰富，化学稳定性好，且其直接带隙宽度较小一般在2-3.9eV范围内变化，与其晶相结构有关。Bi₂O₃主要有四个晶相：单斜相(α-)，四方相(β-)，体心立方相(γ-)和面心立方相(δ-)，其禁带宽度分别为2.8，2.58，2.8以及3.01eV。其中，β-Bi₂O₃带宽最窄，表现出优越的光催化活性，然而，β-Bi₂O₃为热力学亚稳相，容易转变为α-Bi₂O₃。

另外，现有的光催化涂料是将具有光催化作用的纳米无机粉体颗粒分散在有机涂料基体中，而在实际使用过程中，随着光催化反应的进行，有机基体涂料性能会快速下降，导致涂层失效，因此，如何提高光催化涂料的使用寿命，使其发挥良好光催化性能的同时可以长期附着在基体上，是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：钾水玻璃用光催化特种涂料，包括以下重量份数的原料：

8-10份氨基磺酸，8-10份硅酸酯，2-4份阴离子表面活性剂，16-18份质量分数为8-10％的壳聚糖溶液，60-80份钾水玻璃，20-30份β-氧化硼，3-5份固化剂；

所述固化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化硅、纳米氧化镁和纳米氧化铝中的任意一种。

作为上述技术方案的优选，所述β-氧化硼为核壳结构，所述β-氧化硼的内核包括β-氧化硼亚稳相，所述β-氧化硼的外壳包括稀土金属氧化物。

作为上述技术方案的优选，所述稀土金属氧化物为氧化铈、氧化钪、氧化钇、氧化镧中的任意一种。

作为上述技术方案的优选，所述钾水玻璃为模数为2.6-2.9的液体钾水玻璃。

作为上述技术方案的优选，所述硅酸酯为硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯的中任意一种。

作为上述技术方案的优选，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基二甲基甜菜碱或十八烷基二甲基甜菜碱中的任意一种。

作为上述技术方案的优选，所述壳聚糖为磷酯改性壳聚糖。

钾水玻璃用光催化特种涂料的制备方法，具体制备步骤包括：