1.本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种可见光响应的空间净化涂料及其制备方法、灯具。
背景技术：
2.受当下covid-19疫情的影响，空间净化防疫产品成为了研究趋势。目前市场上净化类产品多选用如紫外线、负离子、臭氧、活性炭吸附、等离子体等方式进行消毒杀菌，然而在使用过程中具有诸多劣势，如紫外线法对人眼和皮肤具有不可逆的伤害性；负离子方式寿命短，需持续释放，净化作用有限，且需风机辅助；而臭氧具有强氧化性，对人体伤害较大；活性炭吸附法效率低、易饱和；等离子体法会存在co释放、相对湿度和温度的控制等问题，成本高且操作复杂。
3.另一方面，基于tio2材料的光触媒技术应用于空间净化，是近年来研究开发的主要方向。但其不适用于浓度低的环境，且需要特定的紫外波段，可见光下效果不好；另外光生电子和空穴容易复合，使光量子效率低，使得tio2材料的应用受限。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可见光响应的空间净化涂料，其能实现消毒、杀菌、除voc的效果。
5.本发明还要解决的技术问题在于，提供一种可见光响应的空间净化涂料的制备方法。
6.本发明还要解决的技术问题在于，提供一种灯具，其表面消毒杀菌率高，空间消毒杀菌率高。
7.为了解决上述问题，本发明公开了一种可见光响应的空间净化涂料，其包括以下重量份的组分：水玻璃70～90份，硬化剂1～10份，纳米光催化材料1～10份；
8.其中，所述纳米光催化材料为tio2/ws2纳米复合材料和/或tio2/mos2纳米复合材料。
9.作为上述技术方案的改进，所述tio2/ws2纳米复合材料、tio2/mos2纳米复合材料通过水热合成法、离子交换法、改性共沉淀法制备而得。
10.作为上述技术方案的改进，所述tio2/ws2纳米复合材料的制备方法为：
11.(1)将四硫代钨酸铵分散至第一分散剂中，得到第一分散液；
12.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；
13.(3)将所述第二分散液在150～220℃下水热反应8～24h，固液分离后得到tio2/ws2纳米复合材料；
14.其中，所述第一分散剂选用dmf；
15.所述第一分散液中，四硫代钨酸铵的含量为1～5wt％，所述第二分散液中，纳米tio2颗粒的浓度为1～5wt％，第二分散液中四硫代钨酸铵与纳米tio2颗粒的重量比为(3～
5)：(0.5～3)。
16.作为上述技术方案的改进，步骤(3)包括：
17.(3.1)将所述第二分散液在150～220℃下水热反应8～24h，得到第一反应液；
18.(3.2)将所述第一反应液离心，取离心沉淀，用水洗涤2～6次，洗涤后冻干，即得到tio2/ws2纳米复合材料。
19.作为上述技术方案的改进，第二分散液中四硫代钨酸铵与纳米tio2颗粒的重量比为4：1。
20.作为上述技术方案的改进，所述tio2/mos2纳米复合材料的制备方法为：
21.(1)将四硫代钼酸铵分散至第二分散剂中，得到第三分散液；
22.(2)在所述第三分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第四分散液；
23.(3)将所述第四分散液在150～220℃下水热反应8～24h，固液分离后得到tio2/mos2纳米复合材料；
24.其中，所述第二分散剂选用dmf；
25.所述第三分散液中，四硫代钼酸铵的含量为1～5wt％，所述第四分散液中，纳米tio2颗粒的浓度为1～5wt％，第四分散液中四钼代钨酸铵与纳米tio2颗粒的重量比为(10～20)：(1～10)。
26.作为上述技术方案的改进，第四分散液中四钼代钨酸铵与纳米tio2颗粒的重量比为13：4。
27.相应的，本发明还公开了一种可见光响应的空间净化涂料的制备方法，用于制备上述的可见光响应的空间净化涂料，其包括：将水玻璃、硬化剂、纳米光催化材料混合均匀，即得到空间净化涂料。
28.具体的，采用球磨混合法、超声分散法或机械搅拌法进行混合，混合时间为1～2h。
29.相应的，本发明还公开了一种灯具，其包括上述的空间净化涂料所形成的涂层。
30.作为上述技术方案的改进，所述涂层的厚度为10～20μm。
31.实施本发明，具有如下有益效果：
32.本发明的空间净化涂料，在配方中添加了tio2/ws2纳米复合材料和/或tio2/mos2纳米复合材料，其可在可见光作用下分解病毒、细菌、挥发性有机物(voc)等，具体的，将本发明的空间涂料涂覆到照明灯具后，灯具表面消毒杀菌率≥80％，空间消毒杀菌率≥60％。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。
34.本发明公开了一种可见光响应的空间净化涂料，其包括以下重量份的组分：其包括以下重量份的组分：水玻璃70～90份，硬化剂1～10份，纳米光催化材料1～10份；
35.其中，水性树脂可选用钠基水玻璃、钾基水玻璃，但不限于此。优选的选用钠基水玻璃。水玻璃的用量为70～90份，示例性的，水性树脂的用量为71份、72份、73份、74份、85份、86份、87份或88份，但不限于此。
36.其中，硬化剂可选用氧化物硬化剂，如氧化镁、氧化锌等，但不限于此。硬化剂的用量为1～10份，示例性的为1.5份、2份、2.5份、3份或3.5份，但不限于此。
37.其中，纳米光催化材料为tio2/ws2纳米复合材料和/或tio2/mos2纳米复合材料；以上两种材料在可见光的激发下发生光催化氧化反应，将病原体、细菌和挥发性有机物等分解为二氧化碳和水。因此，基于以上两种材料的涂料，可直接利用室内照明可见光或太阳光进行消毒、杀菌、去除挥发性有机化合物，具有安全无害、长寿命、广谱杀菌的优点。此外，以上两种材料还可实现光环境的空间净化。具体的，纳米光催化材料的用量为1～10份，示例性的为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份，但不限于此。优选的，纳米光催化材料的用量为0.5～5份。
38.具体的，本发明中的tio2/ws2纳米复合材料、tio2/mos2纳米复合材料通过水热合成法、离子交换法、改性共沉淀法制备而得，但不限于此。
39.优选的，在本发明的一个实施例中，tio2/ws2纳米复合材料的制备方法为：
40.(1)将四硫代钨酸铵分散至第一分散剂中，得到第一分散液；
41.其中，第一分散剂可选用dmf，但不限于此。
42.具体的，可通过机械搅拌、超声分散等手段将四硫代钨酸铵充分分散至第一分散剂中，但不限于此。第一分散液中，四硫代钨酸铵的含量为1～5wt％。
43.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；
44.具体的，可通过机械搅拌、超声分散等手段将纳米tio2颗粒充分分散至第一分散液中，但不限于此。第二分散液中，纳米tio2颗粒的浓度为1～5wt％。
45.其中，第二分散液中四硫代钨酸铵与纳米tio2颗粒的重量比为(3～5)：(0.5～3)。优选的为4:1，在该比例下获得的tio2/ws2纳米复合材料空间杀菌率最高。
46.(3)将所述第二分散液在150～220℃下水热反应8～24h，固液分离后得到tio2/ws2纳米复合材料；
47.具体的，步骤(3)包括：
48.(3.1)将所述第二分散液在150～220℃下水热反应8～24h，得到第一反应液；
49.具体的，将第二分散液加入高压釜中，并在150～220℃下水热反应8～24h，反应过程中持续搅拌，反应结束即得第一反应液。
50.(3.2)将所述第一反应液离心，取离心沉淀，用水洗涤2～6次，洗涤后冻干，即得到tio2/ws2纳米复合材料。
51.具体的，冻干温度为-100～-50℃，冻干时间为10～30h。
52.基于上述方法制备得到的tio2/ws2纳米复合材料，其不仅可有效提升灯具的表面消毒杀菌率，也可有效提升空间消毒杀菌率。
53.优选的，在本发明的一个实施例中，tio2/mos2纳米复合材料的制备方法为：
54.(一)将四硫代钼酸铵分散至第二分散剂中，得到第三分散液；
55.其中，第二分散剂可选用dmf，但不限于此。
56.具体的，可通过机械搅拌、超声分散等手段将四硫代钼酸铵充分分散至第二分散剂中，但不限于此。第三分散液中，四硫代钼酸铵的含量为1～5wt％。
57.(二)在所述第三分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第四分散液；
58.具体的，可通过机械搅拌、超声分散等手段将纳米tio2颗粒充分分散至第三分散液中，但不限于此。第四分散液中，纳米tio2颗粒的浓度为1～5wt％。
59.其中，第四分散液中四硫代钼酸铵与纳米tio2颗粒的重量比为(10～20)：(1～
10)。优选的为13：4，在该比例下获得的tio2/mos2纳米复合材料空间杀菌率最高。
60.(三)将所述第四分散液在150～220℃下水热反应8～24h，固液分离后得到tio2/mos2纳米复合材料；
61.具体的，步骤(三)包括：
62.(三.一)将所述第四分散液在150～220℃下水热反应8～24h，得到第二反应液；
63.具体的，将第四分散液加入高压釜中，并在150～220℃下水热反应8～24h，反应过程中持续搅拌，反应结束即得第二反应液。
64.(三.二)将所述第一反应液离心，取离心沉淀，用水洗涤2～6次，洗涤后冻干，即得到tio2/mos2纳米复合材料。
65.具体的，冻干温度为-100～-50℃，冻干时间为10～30h。
66.基于上述方法制备得到的tio2/mos2纳米复合材料，其不仅可有效提升灯具的表面消毒杀菌率，也可有效提升空间消毒杀菌率。
67.相应的，本发明还提供了一种制备上述空间净化涂料的方法，具体包括：将水性基体树脂、分散剂、成膜助剂、纳米光催化材料、水混合均匀，即得到空间净化涂料。
68.优选的，在本发明的一个实施例中，空间净化涂料的制备方法包括：
69.(i)将水性基体树脂、分散剂、成膜助剂、水混合均匀，得到第一混合液；
70.(ii)将所述纳米光催化材料与所述第一混合液混合均匀，即得空间净化涂料成品；
71.其中，步骤(ii)中，采用球磨混合法、超声分散法或机械搅拌法将所述纳米光催化材料与所述第一混合液混合。
72.相应的，本发明还提供了该空间净化涂料的使用方法，具体包括，将该空间净化涂料涂覆至灯具表面，并在60～100℃下固化5～20min。具体的，可将空间净化涂料涂覆在灯具的灯罩表面、扩散板表面和/或面板表面。
73.相应的，本发明还提供了一种灯具，其设有上述空间净化涂料所形成的涂层，具体的，该涂层的厚度为10～20μm。涂层设置在灯具的灯罩表面、扩散板表面和/或面板表面。具体的，面板、灯罩的材质可为pc、亚克力或玻璃，但不限于此。
74.下面以具体实施例对于本发明进行说明：
75.实施例1
76.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
77.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/mos2纳米复合材料10份。
78.其中，tio2/mos2纳米复合材料由cn113244393a中实施例1的方法制备。
79.空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
80.实施例2
81.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
82.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/mos2纳米复合材料10份。
83.其中，tio2/mos2纳米复合材料的制备方法为：
84.(1)将四硫代钼酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钼酸铵的含量为2wt％；
85.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，
纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钼酸铵与氧化钛的重量比为13:4；
86.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/mos2纳米复合材料。
87.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
88.实施例3
89.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
90.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/mos2纳米复合材料10份。
91.其中，tio2/mos2纳米复合材料的制备方法为：
92.(1)将四硫代钼酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钼酸铵的含量为2wt％；
93.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钼酸铵与氧化钛的重量比为10:7；
94.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/mos2纳米复合材料。
95.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
96.实施例4
97.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
98.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/mos2纳米复合材料10份。
99.其中，tio2/mos2纳米复合材料的制备方法为：
100.(1)将四硫代钼酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钼酸铵的含量为2wt％；
101.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钼酸铵与氧化钛的重量比为15:2；
102.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/mos2纳米复合材料。
103.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
104.实施例5
105.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
106.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/ws2纳米复合材料10份。
107.其中，tio2/ws2纳米复合材料的制备方法为：
108.(1)将四硫代钨酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钨酸铵的含量为2wt％；
109.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钨酸铵与氧化钛的重量比为4:1；
110.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/ws2纳米复合材料。
111.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
112.实施例6
113.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
114.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/ws2纳米复合材料10份。
115.其中，tio2/ws2纳米复合材料的制备方法为：
116.(1)将四硫代钨酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钨酸铵的含量为2wt％；
117.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钨酸铵与氧化钛的重量比为3:2；
118.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/ws2纳米复合材料。
119.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
120.实施例7
121.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
122.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/ws2纳米复合材料10份。
123.其中，tio2/ws2纳米复合材料的制备方法为：
124.(1)将四硫代钨酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钨酸铵的含量为2wt％；
125.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钨酸铵与氧化钛的重量比为4.5:0.5；
126.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/ws2纳米复合材料。
127.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
128.实施例4
129.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
130.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/mos2纳米复合材料10份。
131.其中，tio2/mos2纳米复合材料的制备方法为：
132.(1)将四硫代钼酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钼酸铵的含量为2wt％；
133.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钼酸铵与氧化钛的重量比为4:1；
134.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/mos2纳米复合材料。
135.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
136.实施例5
137.本实施例提供一种可见光响应的空间净化涂料，其配方如下：
138.钠水玻璃82份，硬化剂8份，tio2/mos2纳米复合材料10份。
139.其中，tio2/mos2纳米复合材料的制备方法为：
140.(1)将四硫代钼酸铵分散至dmf中，得到第一分散液，其中，四硫代钼酸铵的含量为2wt％；
141.(2)在所述第一分散液中加入纳米tio2颗粒，充分分散后得到第二分散液；其中，纳米tio2颗粒的浓度为3wt％；控制四硫代钼酸铵与氧化钛的重量比为4:1；
142.(3)将第二分散液在150℃下水热反应24h，固液分离后用去离子水洗涤5次，然后在-80℃冻干24h，即得到tio2/mos2纳米复合材料。
143.本实施例中空间净化涂料的制备方法为：将组分混合均匀，即得。
144.试验例
145.本实施例提供一种灯具，其为吸顶灯，其灯罩(亚克力材质)上涂覆一层实施例1～6、所述的涂料；在涂覆该涂料后，在80℃固化10min。
146.将实施例1～7所得的涂料按照试验例的方法涂覆到灯具表面，并对其进行以下灯罩表面消毒灭菌率、空间消毒灭菌率的测试【参gb/t 30706-可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌，iso 18071(室内照明环境下半导体光催化材料的抗病毒活性的测定，采用噬菌体q-β的试验方法)，gb/t 21551.3-家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能空气净化器的特殊要求)。具体测试结果如下表所示：
[0147] 表面消毒灭菌率(％)空间消毒灭菌率(％)实施例185.360.5实施例299.598.7实施例390.571.4实施例486.762.9实施例596.892.5实施例683.166.2实施例786.863.5
[0148]
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。