一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法与流程

本发明涉及空气净化涂料，具体涉及一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法。

背景技术：

1、近年来，室内空气污染已成为不可忽视的严重问题，越来越严重，由于现代人大多每天80～90％的时间是在室内度过，因而室内空气污染对人体危害较大。目前，科学家们从室内空气中检出了500多种有机物，其中常见的、大家普遍关注的室内污染物主要有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨和总挥发性有机化合物(tvoc)。这些污染物对人体的危害主要有：致癌作用、抑制酶活性导致机体的损害和致突变作用导致遗传性突变。因此，室内空气净化技术越来越受到关注。

2、目前，室内空气净化类产品很多，如活性炭、空气净化器、各种空气治理剂、功能性内墙涂料、功能性壁纸、硅藻泥等等。在众多的空气净化产品中，内墙涂料作为目前应用最为广泛的内墙装修产品，具有成本低、室内涂布面积大、无二次污染的优点，因而在净化空气的发展方面具有较大的潜力，也受到广大消费者的普遍青睐。

3、室内空气净化涂料的种类较多，主要有光催化型、物理吸附型、化学反应型及复合型。目前常用的光催化型室内空气净化涂料，通过在涂料里添加氧化锌，赋予其对甲醛、苯等污染物的光催化降解性能，但由于氧化锌只能在紫外线激发作用下，才具备催化活性，无法利用可见光，因此，其对苯/醛的光催化降解效果差。

4、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法。该制备方法通过在水漆中加入改性后的氧化锌，使其对可见光具有光催化活性，即使是在光照不强的室内日光灯光照照射的环境下也能发挥其对苯/醛的光催化降解效果，从而提高对苯/醛的光催化降解效率。

技术实现思路

1、一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2、1)制备银氮共掺杂氧化锌，以质量份数计，取无水乙醇30～70份，辛醇5～32份进行混合，加热至70～80℃，取浓度为1mol/l的氯化锌100～160份溶解在上述混合溶剂中，搅拌均匀，取浓度为0.01～0.05mol/l的硝酸银溶液1～16份加入上述溶液中并搅拌均匀，然后取浓度为0.01～0.05mol/l的氨水1～16份加入上述溶液中，继续搅拌，将溶液温度保持在70～80℃搅拌一段时间，直到溶液中形成均匀的沉淀，将沉淀进行洗涤、离心、干燥，得到银氮共掺杂氧化锌。

3、2)制备尺寸长度为2～10nm的改性半导体量子点，将浓度为1～10mmol/l的有机酸和一定量的有机溶剂进行混合，取半导体量子点材料滴加入上述溶液中，滴加速度控制在20～30滴/min，将所得混合液放入恒温水浴中并搅拌，搅拌速度控制在400～600转/min，搅拌时间控制在4～6h。将制得的改性后半导体量子点进行洗涤、离心、干燥，得到纯净的尺寸长度为2～10nm的改性半导体量子点。

4、3)制备改性氧化锌，将步骤1)中制得的银氮共掺杂氧化锌和步骤2)中制得的改性半导体量子点加入有机酸溶剂中，将所得混合液放入恒温水浴中并进行超声混合，混合时间控制在4～6h。将制得的改性氧化锌进行洗涤、离心、干燥，得到纯净的改性氧化锌。

5、4)以质量份数计，取步骤3)中制得改性氧化锌5～10份，水性氟碳树脂乳液60～70份、水13～18份、分散剂3.5～4.5份、防腐剂0.15～0.25份、防霉剂0.15～0.25份、消泡剂0.7～2份、防冻剂0.5～2.5份、酸度调节剂1～2份，增稠剂1.5～2.5份、流平剂聚醚改性聚硅氧烷1～3份和颜料8～18份，进行混合制得基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆。

6、优选的，所述步骤2)中的半导体量子点选自cdse、cdte、cds、zns、pbs、inp、cuins2、cuinse2、ag2se中的一种；有机酸选自乙酸、丙酸、己酸、羟基乙酸、羟基丙酸中的一种；所述有机溶剂选自辛酸、十二酸中的一种；控制有机酸与半导体量子点的摩尔比为1～10。

7、优选的，所述步骤3)中半导体量子点浓度范围控制在1～10mmol/l，银氮共掺杂氧化锌浓度为0.1～1mol/l。

8、优选的，所述步骤4)中分散剂为聚丙烯酸盐、油酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、1,3,5-三(2-羟乙基)-均三嗪、六氢-1,3,5-三乙基-s-三嗪中的至少一种；防霉剂为苯并咪唑氨基甲酸甲酯、3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯、2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮中的至少一种；消泡剂为磷酸三丁酯、聚二甲基硅氧烷中的至少一种；防冻剂为1,2-丙二醇或乙二醇；酸度调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾；增稠剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。

9、与现有技术相比，本发明所述的一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法具有如下的有益效果：

10、本发明提供的一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法，通过银氮共掺杂和表面修饰特定尺寸的半导体量子点的方式，实现对氧化锌的改性，在水性漆中添加了此种改性氧化锌光催化剂之后，涂料具有优异的空气净化光催化性能，即使是在光照不强的室内日光灯光照射的环境下也能发挥其对苯/醛的光催化降解效果，从而提高对苯/醛的光催化降解效率。

技术特征：

1.一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的半导体量子点选自cdse、cdte、cds、zns、pbs、inp、cuins2、cuinse2、ag2se中的一种；有机酸选自乙酸、丙酸、己酸、羟基乙酸、羟基丙酸中的一种；所述有机溶剂选自辛酸、十二酸中的一种；控制有机酸与半导体量子点的摩尔比为1~10。

3.根据权利要求1所述一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中半导体量子点浓度范围控制在1~10mmol/l，银氮共掺杂氧化锌浓度为0.1~1mol/l。

4. 根据权利要求1所述一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中分散剂为聚丙烯酸盐、油酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；防腐剂为1, 2-苯并异噻唑啉-3-酮、1,3,5-三（2-羟乙基）-均三嗪、六氢-1,3,5-三乙基-s-三嗪中的至少一种；防霉剂为苯并咪唑氨基甲酸甲酯、3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯、2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮中的至少一种；消泡剂为磷酸三丁酯、聚二甲基硅氧烷中的至少一种；防冻剂为1,2-丙二醇或乙二醇；酸度调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾；增稠剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。

技术总结
本发明提供了一种基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆的制备方法。首先制备银氮共掺杂氧化锌，然后制备尺寸长度为2~10nm的改性半导体量子点。得到纯净的尺寸长度为2~10nm的改性半导体量子点后，制备改性氧化锌，将银氮共掺杂氧化锌和改性半导体量子点加入有机酸溶剂中，将所得混合液进行超声混合，再洗涤、离心、干燥，得到纯净的改性氧化锌；取一定量的改性氧化锌、水性氟碳树脂乳液、水、分散剂、防腐剂、防霉剂、消泡剂、防冻剂、酸度调节剂、增稠剂、流平剂聚醚改性聚硅氧烷和颜料，进行混合制得基于弱光激发的自由基长效除苯/醛水漆。

技术研发人员：赵文学
受保护的技术使用者：广东砂鸵涂料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16