一种光触媒除甲醛瓷砖的制备方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，具体而言，涉及一种光触媒除甲醛瓷砖的制备方法。

背景技术：

1、随着生活质量的不断提高，人们对居室和办公城所的舒适性、 美观化和自动化的需求逐渐升高，装修频率逐步提高，因其所使用的材料不达标而产生的室内空气污染问题也越来越突出。装修材料释放出的甲醛成为室内空气首号污染物，城市居民处在各种室内环境中的时间比较长，人们长期吸入少量甲醛能影响人体的身心健康。针对室内甲醛污染，消除污染源是最根本的控制手段，但受限于市售装修装饰材料的质量以及技术条件，目前还不能实现从源头上完全消除甲醛污染。室内敞风换气简单、经济，然而在现代生活方式下，通风量有限，且由于室外大气污染(如灰霾、 氮氧化物等)形势严峻，采用通风换气对降低室内污染的积极意义有限，因此需要采用后期甲醛净化技术。目前在国内外得到广泛研究的室内甲醛降解技术主要包括空气负离子净化技术、吸附法、室温催化氧化技术、植物净化法、化学反应法以及低温离子体协同催化技术等，但这些方法去除效率低，净化效果有限，且受条件限制大。也有使用光催化来进行吸附和降解，如使用光触媒，光触媒在反应时，会产生出强氧化性的自由氢氧基和活性氧，具有光氧化还原功能，可氧化分解各种有机污染物，对甲醛、苯、氨、tvoc等都降解能力，能有效去除甲醛、挥发性有机物等气体，但目前使用的光触媒必须在紫外光照射下，才能发生光催化反应，即若没有紫外光源，光触媒作用效果明显变差。

技术实现思路

1、基于此，为了解决现有技术中光触媒的光催化效果差以及抗菌效果差的问题，本发明提供了一种光触媒除甲醛瓷砖及其制备方法，具体技术方案如下：

2、一种光触媒除甲醛瓷砖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

3、s1.将硅藻土进行预处理，待预处理完成后，加入去离子水、第一表面活性剂以及纳米二氧化钛，在一次球磨处理后，经过离心处理、洗涤处理以及煅烧处理后，得到硅藻土基纳米二氧化钛；

4、s2.将沸石与纳米二氧化钛混合均匀，然后加入去离子水、第二表面活性剂，在二次球磨处理后，经过离心处理、洗涤处理以及干燥处理后，得到沸石基纳米二氧化钛；

5、s3.将所述硅藻土基纳米二氧化钛、所述沸石基纳米二氧化钛、钒酸铋以及氧化铋混合均匀，得到混合物；

6、s4.将煅烧高岭土、石英、白玉刚粉、钠长石、氧化铝、锂辉石以及镁铝尖晶石混合均匀，加入去离子水，在三次球磨作用后，加入所述混合物以及促渗透剂，在四次球磨作用后，得到釉料；

7、s5.将所述釉料布施于多孔陶瓷坯体表面，烧制处理，得到光触媒除甲醛瓷砖。

8、进一步地，所述预处理为：往硅藻土中加入质量百分比浓度为98%的硫酸，加热至120℃~150℃，预处理1h~3h，然后冷却至室温，继续搅拌处理40min~60min，抽滤处理，取滤饼，再洗涤所述滤饼后，得到预处理硅藻土。

9、进一步地，步骤s1中，所述第一表面活性剂为六次甲基四胺、三乙醇胺以及琥珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或多种的混合。

10、进一步地，步骤s1中，所述第一表面活性剂的添加量占所述硅藻土质量的15%~20%。

11、进一步地，步骤s1中，所述纳米二氧化钛的添加量占所述硅藻土质量的12%~18%。

12、进一步地，步骤s1中，所述煅烧处理的温度为：以1℃/min~5℃/min的升温速度升温至450℃~550℃，煅烧处理的时间为1h~3h。

13、进一步地，步骤s2中，所述第二表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、n-二甲氨基丙基-n-三乙氧基硅烷中的一种。

14、进一步地，步骤s2中，所述第二表面活性剂的添加量占所述沸石质量的20%~25%。

15、进一步地，步骤s2中，所述纳米二氧化钛的添加量占所述沸石质量的15%~20%。

16、进一步地，所述釉料包括以下重量份的制备原料：煅烧高岭土20份~25份、石英15份~20份、白玉刚粉15份~20份、钠长石10份~13份、氧化铝10份~15份、锂辉石9份~11份、镁铝尖晶石9份~12份、促渗透剂0.5份~1份、硅藻土基纳米二氧化钛3份~15份、沸石基纳米二氧化钛5份~7份、钒酸铋1份~7份以及氧化铋1份~5份。

17、上述方案中通过将优化光触媒除甲醛瓷砖的制备方法，能解决现有技术中光触媒除甲醛效果差以及抗菌作用差的问题。具体地，将硅藻土进行预处理，能降低硅藻土表面包裹的杂质，再与第一表面活性剂、纳米二氧化钛混合球磨处理，能有助于提高纳米二氧化钛在硅藻土的表面以及硅藻土孔内的吸附能力，提高硅藻土基纳米二氧化钛的光降解性能；沸石具有稳定的化学性能，具有大量均匀的微孔结构以及比表面，经过第二表面活性剂作用，球磨处理形成纳米棒形态，也有助于提高沸石基纳米二氧化钛对甲醛的光降解性，其与硅藻土基纳米二氧化钛协同作用，表现出较强的光降解甲醛性能且性能稳定；钒酸铋与氧化铋复配使用能产生异质结，赋予瓷砖显著的抗菌性能，再与硅藻土基纳米二氧化钛以及沸石基纳米二氧化钛复配使用，颗粒吸附并生长，协同增效，且釉料布施于多孔陶瓷坯表面后，瓷砖表面的亲水特性也有助于提高甲醛的降解率，也能体现一定的降解甲醛效果。

技术特征：

1.一种光触媒除甲醛瓷砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于， 所述预处理为：往硅藻土中加入质量百分比浓度为98%的硫酸，加热至120℃~150℃，预处理1h~3h，然后冷却至室温，继续搅拌处理40min~60min，抽滤处理，取滤饼，再洗涤所述滤饼后，得到预处理硅藻土。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述第一表面活性剂为六次甲基四胺、三乙醇胺以及琥珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或多种的混合。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述第一表面活性剂的添加量占所述硅藻土质量的15%~20%。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述纳米二氧化钛的添加量占所述硅藻土质量的12%~18%。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述煅烧处理的温度为：以1℃/min~5℃/min的升温速度升温至450℃~550℃，煅烧处理的时间为1h~3h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述第二表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、n-二甲氨基丙基-n-三乙氧基硅烷中的一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述第二表面活性剂的添加量占所述沸石质量的20%~25%。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述纳米二氧化钛的添加量占所述沸石质量的15%~20%。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述釉料包括以下重量份的制备原料：煅烧高岭土20份~25份、石英15份~20份、白玉刚粉15份~20份、钠长石10份~13份、氧化铝10份~15份、锂辉石9份~11份、镁铝尖晶石9份~12份、促渗透剂0.5份~1份、硅藻土基纳米二氧化钛3份~15份、沸石基纳米二氧化钛5份~7份、钒酸铋1份~7份以及氧化铋1份~5份。

技术总结
本发明公开了一种光触媒除甲醛瓷砖的制备方法，属于建筑材料领域，所述制备方法包括：制备硅藻土基纳米二氧化钛、制备沸石基纳米二氧化钛、制备混合物、制备釉料以及将所述釉料布施于多孔陶瓷坯体表面，烧制处理。本发明通过将硅藻土基纳米二氧化钛以及沸石基纳米二氧化钛复配，协同作用，表现出较强的光降解甲醛性能且性能稳定；钒酸铋与氧化铋复配使用能产生异质结，赋予瓷砖显著的抗菌性能，再与硅藻土基纳米二氧化钛以及沸石基纳米二氧化钛复配使用，颗粒吸附并生长，协同增效，且釉料布施于多孔陶瓷坯表面后，瓷砖表面的亲水特性也有助于提高甲醛的降解率，也能体现一定的降解甲醛效果。

技术研发人员：林国伟
受保护的技术使用者：广东探索陶瓷有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15