本发明涉及化工用品
技术领域：
，尤其涉及一种光触媒粉及其制备方法。
背景技术：
：光触媒(光+触媒(催化剂)的合成词)，是一种纳米级的金属氧化物材料，在光线的作用下，它能将空气中的水或氧气催化成氧化能力极强的羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O2·)、活性氧(HO2·，H2O2)等具有极强氧化能力的活性基团，这些活性基团的能量相当于3600K的高温，具有很强的氧化性，它们与周围的有害气体、污染物、细菌接触后，进行氧化还原反应。这些强氧化性基团可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物，并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体，具有极强的杀菌、除臭、防污自洁、净化空气功能，从而达到净化环境、净化空气的功能。单纯的光触媒粉以粉体的形式存在，容易被风吹掉，不具有实用性，所以必须做成粘合型的溶液(一般指涂料)。当把这种带有光触媒粉的粘合型溶液喷涂于目标物(例如家具)上时，其干燥后会吸附在目标物上，不容易磨损及掉落。但是，利用现有的光触媒粉制备而成的涂料，一般存在耐候性差、附着力差的缺点。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种光触媒粉，该光触媒粉组成简单，催化氧化能力强，能够有效分解有毒物质，净化效率高，耐候性好。本发明的第二个目的在于提供一种光触媒粉的制备方法，该制备方法步骤少，过程简单安全，可操作性强，制备成本低。本发明的第一个目的采用以下技术方案实现：一种光触媒粉，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：上述各组分的重量百分比之和为100％；其中，所述组合物A由金属氧化物和非金属氧化物按照任意比例混合而成。优选的，所述金属氧化物为氧化铬；所述非金属氧化物为二氧化硅；所述碱性氧化物溶液为氢氧化钠溶液。优选的，所述碱性氧化物溶液的浓度为1.2-1.35mol/L。优选的，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：上述各组分的重量百分比之和为100％；其中，所述组合物A由金属氧化物和非金属氧化物按照任意比例混合而成。优选的，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：优选的，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：优选的，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：优选的，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：本发明的第二个目的采用以下技术方案实现：一种光触媒粉的制备工艺，包括以下步骤：1)将配方量的硫酸氧钛、偏钛酸和组合物A投入搅拌机中，搅拌均匀，得到第一混合物；2)把配方量的碱性氧化物溶液投入所述搅拌机中，与所述第一混合物混合，并搅拌8-12min，得到第二混合物，所述第二混合物为固液混合物；3)把所述第二混合物进行固液分离，得到固态混合物和液态混合物；4)取所述固态混合物，置于100-150℃以下的环境中进行干燥，得到第一半成品；5)把所述第一半成品进行煅烧，得到第二半成品；6)把所述第二半成品进行研磨，得到所述光触媒粉。也就是说，该光触媒粉采用液相沉淀法，然后经低温干燥、控温煅烧、砂磨混料而成。优选的，在步骤1)中，所述搅拌机的转速为1200r/min，搅拌时间为25-35min；在步骤2)中，搅拌时间为10min；在步骤4)中，干燥时间为0.7-1.2h；在步骤5)中，煅烧温度为1200-1300℃，煅烧时间为4.5-5.5h；在步骤6)中，把所述第二半成品投入纳米砂磨机中，循环研磨3-5次，其中所述纳米砂磨机的主电机功率为11KW，转速为2000r/min。相比现有技术，本发明的有益效果在于：(1)本发明所提供的光触媒粉，它能将空气中的水或氧气催化成氧化能力极强的羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O2·)、活性氧(HO2·，H2O2)等具有极强氧化能力的活性基团，起到很好地杀菌、除臭、防污自洁、净化空气的作用，从而净化环境、净化空气。(2)本发明所提供的光触媒粉，金属氧化物和非金属氧化物起重要作用，当它们的重量百分比占在1-2％时，使得该光触媒粉的催化氧化效果达到最好。(3)本发明所提供的光触媒粉，适用于制备涂料，所制得的涂料不容易磨损及掉落，耐候性好，附着力强；更重要的是，能够大大增加空气中负离子的浓度，净化空气，空气清新怡人，有利于身体健康。(4)本发明所提供的光触媒粉的制备方法，在步骤4)中，置于100-150℃的环境中进行干燥，超过150℃，会降低二氧化硅的活性；低于100℃，水分难挥发，不能干燥。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：一种光触媒粉，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：上述各组分的重量百分比之和为100％；其中，所述组合物A由金属氧化物和非金属氧化物按照任意比例混合而成。作为优选的方案，所述金属氧化物为氧化铬；所述非金属氧化物为二氧化硅；所述碱性氧化物溶液为氢氧化钠溶液，其浓度为1.2-1.35mol/L。作为优选的方案，由按照重量百分比计的以下组分制备而成：上述各组分的重量百分比之和为100％；其中，所述组合物A由金属氧化物和非金属氧化物按照任意比例混合而成。金属氧化物和非金属氧化物起重要作用，当它们的重量百分比占1-2％时，催化氧化效果达到最好。一种光触媒粉的制备工艺，包括以下步骤：1)将配方量的硫酸氧钛、偏钛酸和组合物A投入搅拌机中，搅拌均匀，得到第一混合物；2)把配方量的碱性氧化物溶液投入所述搅拌机中，与所述第一混合物混合，并搅拌8-12min，得到第二混合物，所述第二混合物为固液混合物；3)把所述第二混合物进行固液分离，得到固态混合物和液态混合物；4)取所述固态混合物，置于100-150℃以下的环境中进行干燥，得到第一半成品；5)把所述第一半成品进行煅烧，得到第二半成品；6)把所述第二半成品进行研磨，得到所述光触媒粉。作为优选的方案，在步骤1)中，所述搅拌机的转速为1200r/min，搅拌时间为25-35min；在步骤2)中，搅拌时间为10min；在步骤4)中，干燥时间为0.7-1.2h；在步骤5)中，煅烧温度为1200-1300℃，煅烧时间为4.5-5.5h；在步骤6)中，把所述第二半成品投入纳米砂磨机中，循环研磨3-5次，其中所述纳米砂磨机的主电机功率为11KW，转速为2000r/min。实施例1一种光触媒粉，由偏钛酸、组合物A(金属氧化物和非金属氧化物)、碱性氧化物溶液、硫酸氧钛制备而成，上述各组分的重量百分比详见表1。该光触媒粉按照以下步骤制备而成：1)将配方量的硫酸氧钛、偏钛酸和组合物A投入搅拌机中，设定搅拌机的转速为1200r/min，搅拌时间为30min，搅拌均匀后，得到第一混合物；2)把配方量的碱性氧化物溶液投入所述搅拌机中，与所述第一混合物混合，并搅拌10min，得到第二混合物，所述第二混合物为固液混合物；3)把所述第二混合物进行固液分离，得到固态混合物和液态混合物；4)取所述固态混合物，置于150℃以下的环境中，进行干燥1h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1250℃的环境下煅烧5h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入纳米砂磨机中，循环研磨4次，其中所述纳米砂磨机的主电机功率为11KW，转速为2000r/min，得到所述光触媒粉。实施例2一种光触媒粉，由偏钛酸、组合物A(金属氧化物和非金属氧化物)、碱性氧化物溶液、硫酸氧钛制备而成，上述各组分的重量百分比详见表1。该光触媒粉按照以下步骤制备而成：1)将配方量的硫酸氧钛、偏钛酸和组合物A投入搅拌机中，设定搅拌机的转速为1200r/min，搅拌时间为25min，搅拌均匀后，得到第一混合物；2)把配方量的碱性氧化物溶液投入所述搅拌机中，与所述第一混合物混合，并搅拌12min，得到第二混合物，所述第二混合物为固液混合物；3)把所述第二混合物进行固液分离，得到固态混合物和液态混合物；4)取所述固态混合物，置于150℃以下的环境中，进行干燥0.7h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1200℃的环境下煅烧5.5h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入纳米砂磨机中，循环研磨3次，其中所述纳米砂磨机的主电机功率为11KW，转速为2000r/min，得到所述光触媒粉。实施例3一种光触媒粉，由偏钛酸、组合物A(金属氧化物和非金属氧化物)、碱性氧化物溶液、硫酸氧钛制备而成，上述各组分的重量百分比详见表1。该光触媒粉按照以下步骤制备而成：1)将配方量的硫酸氧钛、偏钛酸和组合物A投入搅拌机中，设定搅拌机的转速为1200r/min，搅拌时间为35min，搅拌均匀后，得到第一混合物；2)把配方量的碱性氧化物溶液投入所述搅拌机中，与所述第一混合物混合，并搅拌8min，得到第二混合物，所述第二混合物为固液混合物；3)把所述第二混合物进行固液分离，得到固态混合物和液态混合物；4)取所述固态混合物，置于150℃以下的环境中，进行干燥1.2h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1300℃的环境下煅烧4.5h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入纳米砂磨机中，循环研磨5次，其中所述纳米砂磨机的主电机功率为11KW，转速为2000r/min，得到所述光触媒粉。实施例4一种光触媒粉，由偏钛酸、组合物A(金属氧化物和非金属氧化物)、碱性氧化物溶液、硫酸氧钛制备而成，上述各组分的重量百分比详见表1。该光触媒粉按照以下步骤制备而成：1)将配方量的硫酸氧钛、偏钛酸和组合物A投入搅拌机中，设定搅拌机的转速为1200r/min，搅拌时间为32min，搅拌均匀后，得到第一混合物；2)把配方量的碱性氧化物溶液投入所述搅拌机中，与所述第一混合物混合，并搅拌11min，得到第二混合物，所述第二混合物为固液混合物；3)把所述第二混合物进行固液分离，得到固态混合物和液态混合物；4)取所述固态混合物，置于150℃以下的环境中，进行干燥0.9h，得到第一半成品；5)把所述第一半成品置于1280℃的环境下煅烧4.8h，得到第二半成品；6)把所述第二半成品投入纳米砂磨机中，循环研磨4次，其中所述纳米砂磨机的主电机功率为11KW，转速为2000r/min，得到所述光触媒粉。实施例5实施例5与实施例1的不同之处在于，组合物A的重量百分比为0.5％，而硫酸氧钛的重量百分比为44.5％。实施例6实施例6与实施例2的不同之处在于，组合物A的重量百分比为0.9％，而硫酸氧钛的重量百分比为44.1％。实施例7实施例7与实施例3的不同之处在于，组合物A的重量百分比为2.5％，而硫酸氧钛的重量百分比为44.5％。对比例1对比例1与实施例1的不同之处在于，组合物A的重量百分比为0.1％，而硫酸氧钛的重量百分比为44.9％。对比例2对比例2与实施例2的不同之处在于，组合物A的重量百分比为0.4％，而硫酸氧钛的重量百分比为44.6％。对比例3对比例3与实施例3的不同之处在于，组合物A的重量百分比为3％，而硫酸氧钛的重量百分比为44％。表1实施例1-7和对比例1-3的光触媒粉的配方表测试例为了验证实施例1-7和对比例1-3所获取的光触媒粉的空气净化能力，分别取实施例1-7和对比例1-3的光触媒粉进行涂料的调配，共获取了10种不同的涂料。所配制的涂料具体组成如下：光触媒粉13％；纳米氧化硅20％；改性氟碳树脂1％；消泡剂0.1％；偶联剂0.1％；去离子水，余量。测试方法：分别取实施例1-7的涂料和对比例1-3的涂料，共10种涂料，针对每一种涂料分别制备5个样品，样品的制作方式如下：取50cm×50cm×2cm的洁净木板，在其表面均匀涂布厚度为0.1-0.3cm的涂料，待涂料干燥后。分别把每一种涂料的5个样品放进1个20m3的样品舱中，24h后，利用空气离子测量仪进行测定样品舱中负离子的浓度(个/cm3)，测试结果见下表2。负离子浓度是指单位体积空气中的负离子数目，根据联合国卫生组织的标准，空气中负离子含量达到1500个/cm3时，是空气清新的标准；达到2.0×104个/cm3以上时，则具有医疗保健的功效。表2实施例1-7和对比例1-3的光触媒涂料的负离子释放能力记录表本底(个/cm3)放入样品24h后(个/cm3)实施例15004.0×103实施例25003.7×103实施例35003.6×103实施例45003.4×103实施例55002.8×103实施例65003.0×103实施例75002.7×103对比例15002.1×103对比例25002.5×103对比例35002.2×103从表2的记载可得，实施例1-7所获取的纳米光触媒涂料的负离子释放能力较好，能对空气起到很好的净化作用；特别是实施例1-4的涂料，其光触媒粉内的金属氧化物和非金属氧化物的重量百分比占均在在1-2％内，样品舱中的负离子的浓度均在3.0×103个/cm3以上，尤其是实施例1的样品舱，负离子浓度达到4.0×103个/cm3，空气清新，该涂料的净化效果最好。而实施例5-7的涂料，光触媒粉内的金属氧化物和非金属氧化物的重量百分比占分别为0.5％、0.9％和2.5％，负离子浓度分别为2.8×103个/cm3、3.0×103个/cm3、2.7×103个/cm3，均低于实施例1-4的样品舱，空气较清新，该涂料的净化效果比较好。而对比例1-3的涂料，光触媒粉内的金属氧化物和非金属氧化物的重量百分比占分别为0.1％、0.4％和3％，而对应的负离子浓度则为2.1×103个/cm3、2.5×103个/cm3和2.2×103个/cm3，空气清新度均不及实施例1-7，对比例1-3的纳米光触媒涂料的负离子释放能力相对较差，对空气的净化效果较差。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页1 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