二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，包含二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠，且二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠折固后的質(zhì)量比二氧化硅∶二氧化鈦為(0.05～0.2)∶1，該復(fù)合涂層具有較高的光催化效率，并且能夠使得光催化溶膠的光響應(yīng)范圍紅移。本發(fā)明還提供了該二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，該制備方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，制備簡(jiǎn)單，與目前常用的方法如磁控濺射、離子注入技術(shù)等相比具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求不高的特點(diǎn)；與同樣采用溶膠凝膠法制備但是需要后期退火的方法相比，省去退火這一步，可以大大減少能源消耗，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體而言，涉及一種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]玻璃幕墻作為一種美觀(guān)新穎極具現(xiàn)代感的建筑墻體裝飾方法在現(xiàn)在都市中得到迅速發(fā)展，然而，隨著城市環(huán)境污染日益加劇，玻璃幕墻的清潔成為難以解決的問(wèn)題。目前對(duì)于玻璃幕墻的清潔操作主要存在以下問(wèn)題:1)高空作業(yè)，危險(xiǎn)性大；2)使用高強(qiáng)度洗滌劑，有一定腐蝕性，同時(shí)產(chǎn)生的廢水會(huì)帶來(lái)二次污染；3)在清潔中使用大量的水，浪費(fèi)資源。
[0003]為了解決玻璃幕墻清洗困難的問(wèn)題，人們將目光轉(zhuǎn)向了將二氧化鈦?zhàn)鳛楣δ芙M分的自清潔玻璃及自清潔涂料，在一些技術(shù)中，使用磁控濺射方法或者離子注入技術(shù)制備超親水二氧化鈦薄膜，但是這些制備方法存在工藝繁瑣、技術(shù)難度較高、無(wú)法大型化等問(wèn)題，此外，還有采用化學(xué)方法如溶膠凝膠法制備二氧化鈦薄膜，其制備過(guò)程簡(jiǎn)單，但制備得到的二氧化鈦薄膜的光催化效率及自清潔效率較低，且往往需要進(jìn)行退火處理，增加了實(shí)際操作難度，并存在難以大型化生產(chǎn)、消耗能源等不足之處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一方面的目的提供了一種自清潔能力強(qiáng)、光催化效率高的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層。
[0006]本發(fā)明的另一方面的目的提供了一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面的實(shí)施例提供了一種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，包含二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠，且所述二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠折固后的質(zhì)量比二氧化硅:二氧化鈦為(0.05?0.2):1。
[0008]本發(fā)明上述實(shí)施例提供的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，采用二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠復(fù)合制得，且二氧化硅溶膠與二氧化鈦溶膠折固后質(zhì)量比為(0.05?0.2): 1，一方面，二氧化硅的加入可以提高二氧化鈦的光催化活性，并且二氧化硅的加入也可以提高該復(fù)合光催化涂層的抗腐蝕能力；另一方面，采用上述比例制得的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，具有較高的光催化效率和更持久的自清潔能力，是一種優(yōu)化的比例范圍。
[0009]另外，本發(fā)明上述實(shí)施例提供的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層還具有如下附加技術(shù)特征:
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述二氧化鈦溶膠包含:鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、乙酰丙酮、鹽酸和去離子水，且各組分的質(zhì)量比為:鈦酸四丁酯:無(wú)水乙醇:乙酰丙酮:鹽酸:去離子水為7.5: (10?15): (0.5?0.8): (0.2?0.37): (1.1?1.3)，所述鹽酸為質(zhì)量濃度為37%的鹽酸。
[0011]本實(shí)施例給出的二氧化鈦溶膠包含的組分及其質(zhì)量比例關(guān)系，可以更好地發(fā)揮本發(fā)明所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的光催化性能和抗腐蝕性能，從而使得本發(fā)明所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層具有更好、更持久的自清潔能力，更好地解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，是一優(yōu)選實(shí)施方式。
[0012]本發(fā)明的另一方面的實(shí)施例提供了一種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，包括:
[0013]步驟102，將鈦酸四丁酯與無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加乙酰丙酮并攪拌均勻，然后向去離子水中加入鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中，制得二氧化鈦溶膠；
[0014]步驟104，準(zhǔn)備二氧化硅溶膠；
[0015]步驟106，按照所述二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠折固后的質(zhì)量比二氧化硅:二氧化鈦(0.05?0.2):1，將所述二氧化鈦溶膠與二氧化硅溶膠混合，得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠；
[0016]步驟108，微波處理所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠；
[0017]步驟110，將微波處理后的所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠涂成膜，干燥后制得所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的上述方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，在二氧化鈦溶膠和二氧化硅溶膠的復(fù)合過(guò)程中，采用微波處理的方法制得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，該方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，制備簡(jiǎn)單，與目前常用的方法如磁控濺射、離子注入技術(shù)等相比具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求不高的特點(diǎn)；與同樣采用溶膠凝膠法制備但是需要后期退火的方法相比，省去退火這一步，可以大大減少能源消耗，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，可以實(shí)現(xiàn)大型化生產(chǎn)。
[0019]再者，根據(jù)本發(fā)明的上述方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，相較于其他制備方法制得的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，具有更高的光催化效率和更持久的自清潔能力，一方面，合理的二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠的比例，可以提高二氧化鈦的光催化活性，另一方面，采用微波處理的方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，微波合成可以對(duì)二氧化鈦粒子產(chǎn)生有益的作用，微波可以促進(jìn)二氧化鈦粒子的熟化，從而使得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的光催化效果更好。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟102中，將7.5質(zhì)量份的所述鈦酸四丁酯與(10?15)質(zhì)量份的無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加(0.5?0.8)質(zhì)量份的所述乙酰丙酮并攪拌均勻，然后向(1.1?1.3)質(zhì)量份的所述去離子水中加入(0.2?0.37)質(zhì)量份的所述鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中，制得所述二氧化鈦溶膠。
[0021]進(jìn)一步，在所述步驟102中，將鈦酸四丁酯與無(wú)水乙醇混合均勻再向其中滴加乙酰丙酮時(shí)的攪拌速度為500r/min，向去離子水中加入鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中保持溫度為20?40°C、反應(yīng)時(shí)間為2h。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟106中，在所述二氧化硅溶膠和所述二氧化鈦溶膠的混合過(guò)程中，保持溫度為20?40°C，攪拌速度為500r/min，混合時(shí)間為1.5h。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟108中，所述微波處理為將所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠置于微波頻率為2450MHz的微波裝置中，在所述微波裝置的輸出功率為600?900W、溫度為70?90°C時(shí)，處理5?20min。
[0024]采用微波處理的方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，微波可以促進(jìn)二氧化鈦晶粒的熟化，使得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠的光催化效果更好；并且與現(xiàn)有技術(shù)中采用旋涂后熱處理的方法相比，該制備方法操作簡(jiǎn)便，只需將二氧化鈦和二氧化硅的混合溶膠置于微波裝置中處理，即可得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，并且該制備方法不需要高溫煅燒，節(jié)約了能源，降低了成本，無(wú)論是從能耗還是操作方法，該制備方法都具有很大優(yōu)勢(shì)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟110中，所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠在基片表面涂布成膜，或者所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠與樹(shù)脂復(fù)合涂膜。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，在所述步驟104和所述步驟106之間還包括，步驟105，調(diào)節(jié)所述二氧化硅溶膠的PH值為4。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鹽酸為質(zhì)量濃度為37%的鹽酸。
[0028]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述部分中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的紫外可見(jiàn)光譜圖；
[0031]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0033]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0034]下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層及其制備方法。
[0035]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例提供的一種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，包含二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠，且所述二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠折固后的質(zhì)量比二氧化娃:二氧化鈦為(0.05?0.2):1。
[0036]本發(fā)明上述實(shí)施例提供的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，采用二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠復(fù)合制得，且二氧化硅溶膠與二氧化鈦溶膠折固后質(zhì)量比為(0.05?
0.2): 1，一方面，二氧化硅的加入可以提高二氧化鈦的光催化活性，并且二氧化硅的加入也可以提高該復(fù)合光催化涂層的抗腐蝕能力；另一方面，采用上述比例制得的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，具有較高的光催化效率和更持久的自清潔能力，是一種優(yōu)化的比例范圍。
[0037]具體地，所述二氧化鈦溶膠包含:鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、乙酰丙酮、鹽酸和去離子水，且各組分的質(zhì)量比為:鈦酸四丁酯:無(wú)水乙醇:乙酰丙酮:鹽酸:去離子水為7.5:(10?15):(0.5?0.8):(0.2?0.37): (1.1?1.3)，所述鹽酸為質(zhì)量濃度為37%的鹽酸。
[0038]在上述實(shí)施例中，鈦酸四丁酯是生成二氧化鈦的前驅(qū)體，其最終是與組分中的去離子水反應(yīng)生成二氧化鈦溶膠，但兩者的反應(yīng)太快，所以要加入一部分稀釋劑，即無(wú)水乙醇，無(wú)水乙醇也是鈦酸四丁酯的溶劑，還要加入一部分抑制劑即為鹽酸，和一些絡(luò)合劑，即為乙酰丙酮；二氧化硅溶膠的加入可以與二氧化鈦溶膠發(fā)生協(xié)同作用，提高二氧化鈦溶膠的光催化性能。
[0039]本實(shí)施例給出的二氧化鈦溶膠包含的組分及其質(zhì)量比例關(guān)系，可以更好地發(fā)揮本發(fā)明所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的光催化性能和抗腐蝕性能，從而使得本發(fā)明所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層具有更好、更持久的自清潔能力，更好地解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，是一優(yōu)選實(shí)施方式。
[0040]需要說(shuō)明的是，上述采用質(zhì)量比的方式表示各組分之間的定量關(guān)系，是為了在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中稱(chēng)量方便且稱(chēng)重準(zhǔn)確，當(dāng)然也可以采用體積比或者摩爾比等方式表示各組分之間的定量關(guān)系，在此不再贅述。
[0041]如圖1所示，為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的紫外可見(jiàn)光譜圖，從圖中可以看出，二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層具有較寬的光響應(yīng)范圍，并且已經(jīng)可以利用一部分的可見(jiàn)光了。
[0042]將通過(guò)本發(fā)明所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層涂在玻璃表面上，低溫烘干后，置于0.5%亞甲基藍(lán)溶液(模擬污染物)中，置于北京夏天(6?7月)太陽(yáng)光下照射，三小時(shí)的降解率為95%，空白樣(玻璃板+0.5%亞甲基藍(lán)溶液)的自然降解率為5%，由此得知本發(fā)明所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層具有較高的光催化效率和自清潔能力。
[0043]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層可廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷等透明或不透明表面，形成光催化涂層，使這些產(chǎn)品的表面具有很高的自清潔能力。
[0044]如圖2所示，本發(fā)明的另一方面的實(shí)施例提供了一種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，包括:
[0045]步驟102，將鈦酸四丁酯與無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加乙酰丙酮并攪拌均勻，然后向去離子水中加入鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中，制得二氧化鈦溶膠；
[0046]步驟104，準(zhǔn)備二氧化硅溶膠；
[0047]步驟106，按照所述二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠折固后的質(zhì)量比二氧化硅:二氧化鈦(0.05?0.2):1，將所述二氧化鈦溶膠與二氧化硅溶膠混合，得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠；
[0048]步驟108，微波處理所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠；
[0049]步驟110，將微波處理后的所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠涂成膜，干燥后制得所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的上述方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，在二氧化鈦溶膠和二氧化硅溶膠的復(fù)合過(guò)程中，采用微波處理的方法制得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，該方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，制備簡(jiǎn)單，與目前常用的方法如磁控濺射、離子注入技術(shù)等相比具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求不高的特點(diǎn)；與同樣采用溶膠凝膠法制備但是需要后期退火的方法相比，省去退火這一步，可以大大減少能源消耗，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，可以實(shí)現(xiàn)大型化生產(chǎn)。
[0051]再者，根據(jù)本發(fā)明的上述方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，相較于其他制備方法制得的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，具有更高的光催化效率和更持久的自清潔能力，一方面，合理的二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠的比例，可以提高二氧化鈦的光催化活性，另一方面，采用微波處理的方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，微波合成可以對(duì)二氧化鈦粒子產(chǎn)生有益的作用，微波可以促進(jìn)二氧化鈦粒子的熟化，從而使得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的光催化效果更好。
[0052]具體地,所述步驟102中，將7.5質(zhì)量份的所述鈦酸四丁酯與(10?15)質(zhì)量份的無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加(0.5?0.8)質(zhì)量份的所述乙酰丙酮并攪拌均勻，然后向(1.1?1.3)質(zhì)量份的所述去離子水中加入(0.2?0.37)質(zhì)量份的所述鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中，制得所述二氧化鈦溶膠。
[0053]進(jìn)一步，所述步驟102中，將鈦酸四丁酯與無(wú)水乙醇混合均勻再向其中滴加乙酰丙酮時(shí)的攪拌速度為500r/min，向去離子水中加入鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中保持溫度為20?40°C、反應(yīng)時(shí)間為2h。
[0054]進(jìn)一步地，所述步驟106中，在所述二氧化硅溶膠和所述二氧化鈦溶膠的混合過(guò)程中，保持溫度為20?40°C，攪拌速度為500r/min，混合時(shí)間為1.5h。
[0055]進(jìn)一步地，所述步驟108中，所述微波處理為將所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠置于微波頻率為2450MHz的微波裝置中，在所述微波裝置的輸出功率為600?900W、溫度為70?90°C時(shí)，處理5?20min。
[0056]采用微波處理的方法制備二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，微波可以促進(jìn)二氧化鈦晶粒的熟化，使得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠的光催化效果更好；并且與現(xiàn)有技術(shù)中采用旋涂后熱處理的方法相比，該制備方法操作簡(jiǎn)便，只需將二氧化鈦和二氧化硅的混合溶膠置于微波裝置中處理，即可得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠，并且該制備方法不需要高溫煅燒，節(jié)約了能源，降低了成本，無(wú)論是從能耗還是操作方法，該制備方法都具有很大優(yōu)勢(shì)。
[0057]進(jìn)一步地，所述步驟110中，所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠在基片表面涂布成膜，或者所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠與樹(shù)脂復(fù)合涂膜。
[0058]進(jìn)一步地，所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，在所述步驟104和所述步驟106之間還包括，步驟105，調(diào)節(jié)所述二氧化硅溶膠的PH值為4。
[0059]優(yōu)選地，上述實(shí)施例中所述鹽酸為質(zhì)量濃度為37%的鹽酸。
[0060]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。
[0061]實(shí)施例一:
[0062]將15g鈦酸四丁酯與20g無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加1.6g乙酰丙酮，并以500r/min的攪拌速度攪拌均勻，然后向2.2g去離子水中加入0.4g質(zhì)量濃度為37%的鹽酸，混合均勻后滴加到鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和乙酰丙酮的混合物中，保持溫度為20°C、反應(yīng)時(shí)間為2h，制得二氧化鈦溶膠；
[0063]將準(zhǔn)備好的質(zhì)量濃度為10%的二氧化硅溶膠的PH值調(diào)節(jié)為4，然后取出2.35g 二氧化硅溶膠加入到上述二氧化鈦溶膠中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?00r/min，保持溫度為20°C，混合時(shí)間為1.5h，制得二氧化鈦和二氧化硅的混合溶膠；
[0064]將制得的二氧化鈦二氧化硅混合溶膠置于微波頻率為2450MHz的微波裝置中，調(diào)節(jié)微波裝置的輸出功率為600W、溫度為70°C，處理5min，得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠；
[0065]將微波處理后的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠在基片表面涂布成膜，干燥后制得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層。
[0066]實(shí)施例二:
[0067]將15g鈦酸四丁酯與25g無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加1.3g乙酰丙酮，并以500r/min的攪拌速度攪拌均勻，然后向2.4g去離子水中加入0.6g質(zhì)量濃度為37%的鹽酸，混合均勻后滴加到鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和乙酰丙酮的混合物中，保持溫度為30°C、反應(yīng)時(shí)間為2h，制得二氧化鈦溶膠；
[0068]將準(zhǔn)備好的質(zhì)量濃度為10%的二氧化硅溶膠的PH值調(diào)節(jié)為4，然后取出3.53g 二氧化硅溶膠加入到上述二氧化鈦溶膠中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?00r/min，保持溫度為30°C，混合時(shí)間為1.5h，制得二氧化鈦和二氧化硅的混合溶膠；
[0069]將制得的二氧化鈦二氧化硅混合溶膠置于微波頻率為2450MHz的微波裝置中，調(diào)節(jié)微波裝置的輸出功率為750W、溫度為80°C，處理lOmin，得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠；將微波處理后的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠在基片表面涂布成膜，干燥后制得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層。
[0070]實(shí)施例三:
[0071]將15g鈦酸四丁酯與30g無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加1.0g乙酰丙酮，并以500r/min的攪拌速度攪拌均勻，然后向2.6g去離子水中加入0.74g質(zhì)量濃度為37%的鹽酸，混合均勻后滴加到鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和乙酰丙酮的混合物中，保持溫度為40°C、反應(yīng)時(shí)間為2h，制得二氧化鈦溶膠；
[0072]將準(zhǔn)備好的質(zhì)量濃度為10%的二氧化硅溶膠的PH值調(diào)節(jié)為4，然后取出5.88g 二氧化硅溶膠加入到上述二氧化鈦溶膠中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?00r/min，保持溫度為40°C，混合時(shí)間為1.5h，制得二氧化鈦和二氧化硅的混合溶膠；
[0073]將制得的二氧化鈦二氧化硅混合溶膠置于微波頻率為2450MHz的微波裝置中，調(diào)節(jié)微波裝置的輸出功率為900W、溫度為90°C，處理20min，得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠；將微波處理后的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠在基片表面涂布成膜，干燥后制得二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層。
[0074]綜上所述，本發(fā)明提供的提供的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，性能良好，具有較高的光催化效率，并且使得光催化溶膠的光響應(yīng)范圍紅移。本發(fā)明提供的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，制備簡(jiǎn)單，與目前常用的方法如磁控濺射、離子注入技術(shù)等相比具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求不高的特點(diǎn)；與同樣采用溶膠凝膠法制備但是需要后期退火的方法相比，省去退火這一步，可以大大減少能源消耗，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
[0075]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，術(shù)語(yǔ)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“ 一些實(shí)施例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或?qū)嵗６?，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0076]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，其特征在于， 包含二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠，且所述二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠折固后的質(zhì)量比二氧化硅:二氧化鈦為(0.05?0.2):1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層，其特征在于， 所述二氧化鈦溶膠包含:鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、乙酰丙酮、鹽酸和去離子水，且各組分的質(zhì)量比為:鈦酸四丁酯:無(wú)水乙醇:乙酰丙酮:鹽酸:去離子水為7.5: (10?15): (0.5?0.8):(0.2?0.37):(1.1?1.3)，所述鹽酸為質(zhì)量濃度為37%的鹽酸。
3.—種二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在于，包括: 步驟102，將鈦酸四丁酯與無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加乙酰丙酮并攪拌均勻，然后向去離子水中加入鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中，制得二氧化鈦溶膠； 步驟104，準(zhǔn)備二氧化硅溶膠； 步驟106，按照所述二氧化硅溶膠和二氧化鈦溶膠折固后的質(zhì)量比二氧化硅:二氧化鈦(0.05?0.2):1，將所述二氧化鈦溶膠與二氧化硅溶膠混合，得到二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠； 步驟108，微波處理所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠； 步驟110，將微波處理后的所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠涂成膜，干燥后制得所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在于， 所述步驟102中，將7.5質(zhì)量份的所述鈦酸四丁酯與(10?15)質(zhì)量份的無(wú)水乙醇混合均勻，再向其中滴加(0.5?0.8)質(zhì)量份的所述乙酰丙酮并攪拌均勻，然后向(1.1?1.3)質(zhì)量份的所述去離子水中加入(0.2?0.37)質(zhì)量份的所述鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中，制得所述二氧化鈦溶膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在于， 所述步驟102中，將鈦酸四丁酯與無(wú)水乙醇混合均勻再向其中滴加乙酰丙酮時(shí)的攪拌速度為500r/min，向去離子水中加入鹽酸，混合均勻后滴加到所述鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇和所述乙酰丙酮的混合物中保持溫度為20?40°C、反應(yīng)時(shí)間為2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在于， 所述步驟106中，在所述二氧化硅溶膠和所述二氧化鈦溶膠的混合過(guò)程中，保持溫度為20?40°C，攪拌速度為500r/min，混合時(shí)間為1.5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在于， 所述步驟108中，所述微波處理為將所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠置于微波頻率為2450MHz的微波裝置中，在所述微波裝置的輸出功率為600?900W、溫度為70?90°C時(shí)，處理 5 ?20min。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在 于， 所述步驟110中，所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠在基片表面涂布成膜，或者所述二氧化鈦二氧化硅復(fù)合溶膠與樹(shù)脂復(fù)合涂膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在于，在所述步驟104和所述步驟106之間還包括， 步驟105，調(diào)節(jié)所述二氧化硅溶膠的PH值為4。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的二氧化鈦二氧化硅復(fù)合光催化涂層的制備方法，其特征在于， 所述鹽酸為質(zhì)量濃度為37%的鹽酸。
【文檔編號(hào)】C09D1/00GK104231683SQ201410422426
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】王萬(wàn)金, 昂源, 賴(lài)振峰, 王靖, 查炎鵬, 馬強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司