本发明涉及环保领域，尤其涉及一种分解甲醛苯系物tvoc的复合喷涂剂及其制备方法。
背景技术：
：家居建材所产生的甲醛、苯系物等tvoc对人体健康具有严重危害，因此市面上出现了许多产品和技术来解决这个问题。去除甲醛苯系物tvoc的常见方式有吸附法、分解法以及二者结合的吸附-分解法，吸附-分解法相比于单一的处理方法效率更高，去除有害物质更彻底。目前吸附-分解法大多采用活性炭和光触媒复合，在此基础上，人们对复合组分材料及其制备方法也进行了大量探索，以求提高产品对有害物质的降解功效，丰富产品的功能。例如申请号为cn200910013325.2的中国发明专利公开了一种液体活性炭胶体乳液及其制备方法，按照重量份数，将超分子多聚笼形硅氧烷、纳米级活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米电气石、纳米二氧化硅、稀土激活剂、聚乙二醇、苯甲酸钠、六偏磷酸钠、氨基酸、维生素c、表面活性剂加入到搅拌机中40-50r/min的低速下搅拌0.5-1小时，放入球磨机进行球磨，球磨速度为40-50r/min；再放入搅拌机中以300-500r/min的中速搅拌混合30-50分钟；再放入100-150摄氏度的烘干机内干燥1-1.5小时；再放入高速搅拌机中高速1500-3000r/min搅拌混合20-40分钟；用100-150目筛网去除杂物，既得粉剂；将羧甲基纤维素加入到蒸馏水内，浸泡2-3天，制得备用溶剂；将上述粉剂和备用溶剂放入搅拌机中低速40-50r/min搅拌混合1.5-2小时，再中速搅拌混合300-500r/min搅拌混合30-50分钟；将上述搅拌混合后的物料使用高剪切乳化机进行分散处理20-40分钟；用超声波分散机进行分散处理5-15分钟，即制得液体活性炭胶体乳液。上述技术方案中，发明人利用稀土激活剂来扩宽二氧化钛对光的吸收波段，让光催化剂可以在自然光照的条件下发生光催化反应，但在制备过程中，将所有重要组分同时进行机械搅拌，稀土激活剂与二氧化钛的接触程度难以保证，难以相互作用产生预期的技术效果。乳胶液体含水量较高，涂在物体表面，干燥速度慢，光触媒无法快速与空气中的氧气接触，也就无法快速产生光催化反应。技术实现要素：针对上述技术问题，本发明提供一种能在自然光照条件下分解甲醛苯系物tvoc的复合喷涂剂及其制备方法，该喷涂剂通过高压雾化瓶喷出，有效成分的粒径低可至5nm，能够深入污染源快速有效分解有害物质。本发明通过以下技术方案实现：一种分解甲醛苯系物tvoc的复合喷涂剂，由吸附载体、纳米光触媒、稳定分散剂组成；按照质量百分比，吸附载体、纳米光触媒、稳定分散剂的含量分别为15～30％、5％～15％、55％～80％，所述吸附载体为掺杂电气石的碳气凝胶；所述纳米光触媒为cu2o-tio2复合物；所述稳定分散剂为天然乳化剂。优选地，所述掺杂电气石的碳气凝胶中，电气石的质量百分比为1～10％。优选的，所述cu2o-tio2复合物中，cu2o的质量百分比为30～70％。优选地，所述天然乳化剂为橄榄来源乳化剂。上述复合喷涂剂的制备方法如下：s1、采用气凝胶法得到掺杂电气石的碳气凝胶；s2、采用微乳液法制备cu2o-tio2复合物的共沉淀前驱体；s3、采用微乳液法将s1、s2的产物进行复合。s4、将s3的产物与天然乳化剂混合后，装入高压喷雾瓶，得到最终产品。其中s1包括以下步骤：s11、在惰性气体氛围下，通过高温碳化碳气凝胶的前驱体，产生碳蒸汽，冷凝后得到纯净的碳气凝胶；s12、用koh活化s11得到的碳气凝胶后，重复s11的操作流程，得到活化后的碳气凝胶；s13、将纳米电气石与s12的到的产物充分混合后，重复s11中的操作流程，得到掺杂电气石的碳气凝胶。其中s2包括以下步骤：s21、配置由表面活性剂、助表面活性剂、水、油组成的微乳液体系；s22、分别配置cu2o前驱体微乳液、tio2前驱体微乳液、氨水微乳液，然后将三者混合搅拌，直到开始出现沉淀；其中s3包括以下步骤：s31、配置掺杂电气石的碳气凝胶微乳液；s32、在s22开始出现沉淀时，立即加入s31的产物，搅拌后静止；s33、过滤、洗涤s32的产物，并在恒温真空环境下静置干燥，得到吸附载体和光触媒的复合产物。优选地，s11中所述的碳气凝胶的前驱体为壳聚糖、甘蔗渣、椰壳。优选地，s11中所述的惰性气体氛围为氮气、氩气、氙气。优选地，s11中所述的高温为600～800℃。优选地，s21中所述的表面活性剂为双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(aot)、十六烷基三甲基溴化铵(catb)；所述助表面剂和油均为正己醇；正庚烷、所述水为去离子水。优选地，s21中所述的微乳液体系中，油、助表面活性剂、表面活性剂、水的比例为7:1:4:1。优选地，s33中所述的恒温真空环境中的温度为30～40℃，压力为负1～3个大气压。采用上述技术方案后，本发明有如下有益效果：1、能保证光触媒在自然光照条件下发生光催化分解反应。cu2o为p型半导体，带隙较窄，cu2o和tio2的能带结构匹配，在可见光条件下，光生电子从cu2o的导带转移到tio2的导带中，促进tio2的光催化反应。2、能获得高吸附性能。碳气凝胶相比一般的活性炭具有更高比表面积、更高孔隙率、更低密度且稳定性较好，是催化剂载体的最佳材料之一。3、核心组分深度复合，加强吸附分解的协同作用。采用微乳液法制备的纳米材料粒径分布较窄，粒径可控，粒子间不易团聚，稳定性好。4、核心组分粒径低至5nm左右，采用高压喷雾，能深入污染源，快速降解有害物质。5、电气石能发出远红外线、产生负离子，对人体健康具有保健功能。6、采用天然乳化剂安全可靠。如橄榄来源的乳化剂是一种安全，不含peg，温和的，100％来自于可再生原料的天然o/w乳化剂。它非常容易制备稳定的液晶乳液，高温和低温下都有显著稳定性；购买渠道的多，例如淘宝。具体实施方式为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做优选地说明。本领域技术人员应该理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。实施例1一种分解甲醛苯系物tvoc的复合喷涂剂，按照质量百分比，由20％的掺杂电气时的碳气凝胶、10％的cu2o-tio2复合物光触媒、70％橄榄来源的天然乳化剂，其中掺杂电气石碳气凝胶中，电气石质量百分比为3％，cu2o-tio2复合物光触媒中，cu2o的质量百分比为30％。详细制备方法如下：s1、采用气凝胶法得掺杂电气石的碳气凝胶s11、将25g壳聚糖分散在500ml去离子水中，然后逐滴加入体积分数为2％的冰醋酸，将溶液放在磁力搅拌装置上搅拌30min得到透明溶液。静置3h，将壳聚糖溶液放入-75℃的环境下冷冻12h后冷冻干燥至除去全部水分，将冷冻干燥后的壳聚糖放入管式炉中，在惰性气体氛围下，缓慢升温至600℃，随后在此温度下保持5h，冷却后即可得到所需碳气凝胶。s12、将s11步骤中制得的碳气凝胶和koh溶液按照质量比1:3的比例混合，将混合物放入100℃的环境下干燥至水分完全消失，然后将混合物放入管式炉中，在惰性气体氛围下缓慢升温至600℃，随后在此温度下保持5h。冷却后将产物用稀盐酸洗涤至中性，然后在70℃的环境下干燥12h，完成活化过程。s13、称纳米取锂电气石粉末8g，与s12步骤中的产物混合，加入适量去离子水，放入超声搅拌池中搅拌30min，搅拌结束后静置2h，抽滤，得到的固体产物重复s11中的气凝胶操作，得到电气石/碳气凝胶的复合产物。s2、采用微乳液法制备cu2o-tio2复合物的共沉淀前驱体s21、配置微乳液体系。采用十六烷基三甲基溴化铵(catb)作为表面活性剂，正己醇作为油相和助表面活性剂，去离子水作为水相。将正己醇、catb、去离子水按照质量比8:4:1混合，将混合物在室温条件下强烈搅拌30min，得到澄清透明的微乳液。s22、制备tio2前驱体微乳液。取3g偏钛酸，加入15ml浓硫酸，搅拌至偏钛酸完全溶解，取一部分s21所制得的微乳液，将偏钛酸溶液缓慢加入其中，搅拌至溶液澄清透明，得到偏钛酸微乳液。另取一部分s21所制得的微乳液，将氨水缓慢加入其中，搅拌至溶液澄清透明，得到氨水微乳液。s23、制备cu2o前驱体微乳液。取1g氯化铜，滴加去离子水直至刚好完全溶解，取一部分s21所制得的微乳液，将氯化铜溶液缓慢加入其中，搅拌至溶液澄清透明，得到氯化铜微乳液。s24、制备cu2o-tio2复合微乳液。先将偏钛酸微乳液与氯化铜微乳液混合搅拌30min，再缓慢加入氨水微乳液，加入足够的氨水微乳液后，持续搅拌2h，直到开始析出沉淀。s3、采用微乳液法将s1、s2的产物进行复合s31、将s13得到的a研磨至粉末，缓慢加入s21得到的微乳液，搅拌形成稳定的悬浮液。s32、吸附载体a与光触媒b复合。在s24的溶液开始析出沉淀时，立即将s31得到的悬浮液缓慢加入其中，搅拌2h，静置5h。s33、分离的到ab的最终复合产物。将s32的到的产品进行抽滤，固体部分先用乙醇洗去表面活性剂，再用去离子水洗涤。洗涤后的产物放在恒温真空箱中陈化5h，环境温度设置为35℃，压力设置为负1.5个大气压。s4、将s33的产物加入橄榄来源的天然乳化剂中，搅拌均匀，装入5个大气压的高压喷雾瓶中，得到一种分解甲醛苯系物tvoc的复合喷涂剂。实施例2将实施例1中cu2o-tio2复合物中cu2o的质量百分比调整为40％，保持其他条件不变。实施例3将实施例1中cu2o-tio2复合物中cu2o的质量百分比调整为50％，保持其他条件不变。实施例4将实施例1中cu2o-tio2复合物中cu2o的质量百分比调整为60％，保持其他条件不变。实施例5将实施例1中cu2o-tio2复合物中cu2o的质量百分比调整为70％，保持其他条件不变。对实施例1、2、3、4、5的产品进行甲醛降解功效测试，测试方法如下：(1)准备5个容积为1l相同的无色透明玻璃瓶，分别编号1、2、3、4、5，同时向5个玻璃瓶中滴入3滴甲醛溶液，30min后，检查甲醛初始浓度，记为初始浓度为c0。(2)将实施例1、2、3、4、5中的产品的喷雾嘴分别对住1、2、3、4、5号玻璃瓶的活动开口以相同的力度和时间按压1次，然后立即封住玻璃瓶活动开口。(3)自然光照条件下，一个小时后测试每个瓶子里面甲醛浓度分别为c1、c2、c3、c4、c5。测试结果如下：实施例编号cu2o质量百分比初始浓度(mg/l)降解后浓度(mg/l)吸收率130％25513148.63％240％2569762.11％350％2545677.95％460％2541892.91％570％2536175.89％综上所述，当cu2o-tio2复合物中cu2o的质量百分比为60％时，最终产品对甲醛的吸收效果最好。当前第1页12