本發明涉及化工用品
技術領域：
，尤其涉及一種光觸媒粉及其制備方法。
背景技術：
：光觸媒(光+觸媒(催化劑)的合成詞)，是一種納米級的金屬氧化物材料，在光線的作用下，它能將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力極強的羥基自由基(·OH)、超氧陰離子自由基(O2·)、活性氧(HO2·，H2O2)等具有極強氧化能力的活性基團，這些活性基團的能量相當于3600K的高溫，具有很強的氧化性，它們與周圍的有害氣體、污染物、細菌接觸后，進行氧化還原反應。這些強氧化性基團可強效分解各種具有不穩定化學鍵的有機化合物和部分無機物，并可破壞細菌的細胞膜和凝固病毒的蛋白質載體，具有極強的殺菌、除臭、防污自潔、凈化空氣功能，從而達到凈化環境、凈化空氣的功能。單純的光觸媒粉以粉體的形式存在，容易被風吹掉，不具有實用性，所以必須做成粘合型的溶液(一般指涂料)。當把這種帶有光觸媒粉的粘合型溶液噴涂于目標物(例如家具)上時，其干燥后會吸附在目標物上，不容易磨損及掉落。但是，利用現有的光觸媒粉制備而成的涂料，一般存在耐候性差、附著力差的缺點。技術實現要素：為了克服現有技術的不足，本發明的第一個目的在于提供一種光觸媒粉，該光觸媒粉組成簡單，催化氧化能力強，能夠有效分解有毒物質，凈化效率高，耐候性好。本發明的第二個目的在于提供一種光觸媒粉的制備方法，該制備方法步驟少，過程簡單安全，可操作性強，制備成本低。本發明的第一個目的采用以下技術方案實現：一種光觸媒粉，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：上述各組分的重量百分比之和為100％；其中，所述組合物A由金屬氧化物和非金屬氧化物按照任意比例混合而成。優選的，所述金屬氧化物為氧化鉻；所述非金屬氧化物為二氧化硅；所述堿性氧化物溶液為氫氧化鈉溶液。優選的，所述堿性氧化物溶液的濃度為1.2-1.35mol/L。優選的，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：上述各組分的重量百分比之和為100％；其中，所述組合物A由金屬氧化物和非金屬氧化物按照任意比例混合而成。優選的，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：優選的，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：優選的，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：優選的，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：本發明的第二個目的采用以下技術方案實現：一種光觸媒粉的制備工藝，包括以下步驟：1)將配方量的硫酸氧鈦、偏鈦酸和組合物A投入攪拌機中，攪拌均勻，得到第一混合物；2)把配方量的堿性氧化物溶液投入所述攪拌機中，與所述第一混合物混合，并攪拌8-12min，得到第二混合物，所述第二混合物為固液混合物；3)把所述第二混合物進行固液分離，得到固態混合物和液態混合物；4)取所述固態混合物，置于100-150℃以下的環境中進行干燥，得到第一半成品；5)把所述第一半成品進行煅燒，得到第二半成品；6)把所述第二半成品進行研磨，得到所述光觸媒粉。也就是說，該光觸媒粉采用液相沉淀法，然后經低溫干燥、控溫煅燒、砂磨混料而成。優選的，在步驟1)中，所述攪拌機的轉速為1200r/min，攪拌時間為25-35min；在步驟2)中，攪拌時間為10min；在步驟4)中，干燥時間為0.7-1.2h；在步驟5)中，煅燒溫度為1200-1300℃，煅燒時間為4.5-5.5h；在步驟6)中，把所述第二半成品投入納米砂磨機中，循環研磨3-5次，其中所述納米砂磨機的主電機功率為11KW，轉速為2000r/min。相比現有技術，本發明的有益效果在于：(1)本發明所提供的光觸媒粉，它能將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力極強的羥基自由基(·OH)、超氧陰離子自由基(O2·)、活性氧(HO2·，H2O2)等具有極強氧化能力的活性基團，起到很好地殺菌、除臭、防污自潔、凈化空氣的作用，從而凈化環境、凈化空氣。(2)本發明所提供的光觸媒粉，金屬氧化物和非金屬氧化物起重要作用，當它們的重量百分比占在1-2％時，使得該光觸媒粉的催化氧化效果達到最好。(3)本發明所提供的光觸媒粉，適用于制備涂料，所制得的涂料不容易磨損及掉落，耐候性好，附著力強；更重要的是，能夠大大增加空氣中負離子的濃度，凈化空氣，空氣清新怡人，有利于身體健康。(4)本發明所提供的光觸媒粉的制備方法，在步驟4)中，置于100-150℃的環境中進行干燥，超過150℃，會降低二氧化硅的活性；低于100℃，水分難揮發，不能干燥。具體實施方式下面，結合具體實施方式，對本發明做進一步描述：一種光觸媒粉，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：上述各組分的重量百分比之和為100％；其中，所述組合物A由金屬氧化物和非金屬氧化物按照任意比例混合而成。作為優選的方案，所述金屬氧化物為氧化鉻；所述非金屬氧化物為二氧化硅；所述堿性氧化物溶液為氫氧化鈉溶液，其濃度為1.2-1.35mol/L。作為優選的方案，由按照重量百分比計的以下組分制備而成：上述各組分的重量百分比之和為100％；其中，所述組合物A由金屬氧化物和非金屬氧化物按照任意比例混合而成。金屬氧化物和非金屬氧化物起重要作用，當它們的重量百分比占1-2％時，催化氧化效果達到最好。一種光觸媒粉的制備工藝，包括以下步驟：1)將配方量的硫酸氧鈦、偏鈦酸和組合物A投入攪拌機中，攪拌均勻，得到第一混合物；2)把配方量的堿性氧化物溶液投入所述攪拌機中，與所述第一混合物混合，并攪拌8-12min，得到第二混合物，所述第二混合物為固液混合物；3)把所述第二混合物進行固液分離，得到固態混合物和液態混合物；4)取所述固態混合物，置于100-150℃以下的環境中進行干燥，得到第一半成品；5)把所述第一半成品進行煅燒，得到第二半成品；6)把所述第二半成品進行研磨，得到所述光觸媒粉。作為優選的方案，在步驟1)中，所述攪拌機的轉速為1200r/min，攪拌時間為25-35min；在步驟2)中，攪拌時間為10min；在步驟4)中，干燥時間為0.7-1.2h；在步驟5)中，煅燒溫度為1200-1300℃，煅燒時間為4.5-5.5h；在步驟6)中，把所述第二半成品投入納米砂磨機中，循環研磨3-5次，其中所述納米砂磨機的主電機功率為11KW，轉速為2000r/min。實施例1一種光觸媒粉，由偏鈦酸、組合物A(金屬氧化物和非金屬氧化物)、堿性氧化物溶液、硫酸氧鈦制備而成，上述各組分的重量百分比詳見表1。該光觸媒粉按照以下步驟制備而成：1)將配方量的硫酸氧鈦、偏鈦酸和組合物A投入攪拌機中，設定攪拌機的轉速為1200r/min，攪拌時間為30min，攪拌均勻后，得到第一混合物；2)把配方量的堿性氧化物溶液投入所述攪拌機中，與所述第一混合物混合，并攪拌10min，得到第二混合物，所述第二混合物為固液混合物；3)把所述第二混合物進行固液分離，得到固態混合物和液態混合物；4)取所述固態混合物，置于150℃以下的環境中，進行干燥1h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1250℃的環境下煅燒5h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入納米砂磨機中，循環研磨4次，其中所述納米砂磨機的主電機功率為11KW，轉速為2000r/min，得到所述光觸媒粉。實施例2一種光觸媒粉，由偏鈦酸、組合物A(金屬氧化物和非金屬氧化物)、堿性氧化物溶液、硫酸氧鈦制備而成，上述各組分的重量百分比詳見表1。該光觸媒粉按照以下步驟制備而成：1)將配方量的硫酸氧鈦、偏鈦酸和組合物A投入攪拌機中，設定攪拌機的轉速為1200r/min，攪拌時間為25min，攪拌均勻后，得到第一混合物；2)把配方量的堿性氧化物溶液投入所述攪拌機中，與所述第一混合物混合，并攪拌12min，得到第二混合物，所述第二混合物為固液混合物；3)把所述第二混合物進行固液分離，得到固態混合物和液態混合物；4)取所述固態混合物，置于150℃以下的環境中，進行干燥0.7h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1200℃的環境下煅燒5.5h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入納米砂磨機中，循環研磨3次，其中所述納米砂磨機的主電機功率為11KW，轉速為2000r/min，得到所述光觸媒粉。實施例3一種光觸媒粉，由偏鈦酸、組合物A(金屬氧化物和非金屬氧化物)、堿性氧化物溶液、硫酸氧鈦制備而成，上述各組分的重量百分比詳見表1。該光觸媒粉按照以下步驟制備而成：1)將配方量的硫酸氧鈦、偏鈦酸和組合物A投入攪拌機中，設定攪拌機的轉速為1200r/min，攪拌時間為35min，攪拌均勻后，得到第一混合物；2)把配方量的堿性氧化物溶液投入所述攪拌機中，與所述第一混合物混合，并攪拌8min，得到第二混合物，所述第二混合物為固液混合物；3)把所述第二混合物進行固液分離，得到固態混合物和液態混合物；4)取所述固態混合物，置于150℃以下的環境中，進行干燥1.2h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1300℃的環境下煅燒4.5h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入納米砂磨機中，循環研磨5次，其中所述納米砂磨機的主電機功率為11KW，轉速為2000r/min，得到所述光觸媒粉。實施例4一種光觸媒粉，由偏鈦酸、組合物A(金屬氧化物和非金屬氧化物)、堿性氧化物溶液、硫酸氧鈦制備而成，上述各組分的重量百分比詳見表1。該光觸媒粉按照以下步驟制備而成：1)將配方量的硫酸氧鈦、偏鈦酸和組合物A投入攪拌機中，設定攪拌機的轉速為1200r/min，攪拌時間為32min，攪拌均勻后，得到第一混合物；2)把配方量的堿性氧化物溶液投入所述攪拌機中，與所述第一混合物混合，并攪拌11min，得到第二混合物，所述第二混合物為固液混合物；3)把所述第二混合物進行固液分離，得到固態混合物和液態混合物；4)取所述固態混合物，置于150℃以下的環境中，進行干燥0.9h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1280℃的環境下煅燒4.8h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入納米砂磨機中，循環研磨4次，其中所述納米砂磨機的主電機功率為11KW，轉速為2000r/min，得到所述光觸媒粉。實施例5實施例5與實施例1的不同之處在于，組合物A的重量百分比為0.5％，而硫酸氧鈦的重量百分比為44.5％。實施例6實施例6與實施例2的不同之處在于，組合物A的重量百分比為0.9％，而硫酸氧鈦的重量百分比為44.1％。實施例7實施例7與實施例3的不同之處在于，組合物A的重量百分比為2.5％，而硫酸氧鈦的重量百分比為44.5％。對比例1對比例1與實施例1的不同之處在于，組合物A的重量百分比為0.1％，而硫酸氧鈦的重量百分比為44.9％。對比例2對比例2與實施例2的不同之處在于，組合物A的重量百分比為0.4％，而硫酸氧鈦的重量百分比為44.6％。對比例3對比例3與實施例3的不同之處在于，組合物A的重量百分比為3％，而硫酸氧鈦的重量百分比為44％。表1實施例1-7和對比例1-3的光觸媒粉的配方表測試例為了驗證實施例1-7和對比例1-3所獲取的光觸媒粉的空氣凈化能力，分別取實施例1-7和對比例1-3的光觸媒粉進行涂料的調配，共獲取了10種不同的涂料。所配制的涂料具體組成如下：光觸媒粉13％；納米氧化硅20％；改性氟碳樹脂1％；消泡劑0.1％；偶聯劑0.1％；去離子水，余量。測試方法：分別取實施例1-7的涂料和對比例1-3的涂料，共10種涂料，針對每一種涂料分別制備5個樣品，樣品的制作方式如下：取50cm×50cm×2cm的潔凈木板，在其表面均勻涂布厚度為0.1-0.3cm的涂料，待涂料干燥后。分別把每一種涂料的5個樣品放進1個20m3的樣品艙中，24h后，利用空氣離子測量儀進行測定樣品艙中負離子的濃度(個/cm3)，測試結果見下表2。負離子濃度是指單位體積空氣中的負離子數目，根據聯合國衛生組織的標準，空氣中負離子含量達到1500個/cm3時，是空氣清新的標準；達到2.0×104個/cm3以上時，則具有醫療保健的功效。表2實施例1-7和對比例1-3的光觸媒涂料的負離子釋放能力記錄表本底(個/cm3)放入樣品24h后(個/cm3)實施例15004.0×103實施例25003.7×103實施例35003.6×103實施例45003.4×103實施例55002.8×103實施例65003.0×103實施例75002.7×103對比例15002.1×103對比例25002.5×103對比例35002.2×103從表2的記載可得，實施例1-7所獲取的納米光觸媒涂料的負離子釋放能力較好，能對空氣起到很好的凈化作用；特別是實施例1-4的涂料，其光觸媒粉內的金屬氧化物和非金屬氧化物的重量百分比占均在在1-2％內，樣品艙中的負離子的濃度均在3.0×103個/cm3以上，尤其是實施例1的樣品艙，負離子濃度達到4.0×103個/cm3，空氣清新，該涂料的凈化效果最好。而實施例5-7的涂料，光觸媒粉內的金屬氧化物和非金屬氧化物的重量百分比占分別為0.5％、0.9％和2.5％，負離子濃度分別為2.8×103個/cm3、3.0×103個/cm3、2.7×103個/cm3，均低于實施例1-4的樣品艙，空氣較清新，該涂料的凈化效果比較好。而對比例1-3的涂料，光觸媒粉內的金屬氧化物和非金屬氧化物的重量百分比占分別為0.1％、0.4％和3％，而對應的負離子濃度則為2.1×103個/cm3、2.5×103個/cm3和2.2×103個/cm3，空氣清新度均不及實施例1-7，對比例1-3的納米光觸媒涂料的負離子釋放能力相對較差，對空氣的凈化效果較差。對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。當前第1頁1 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