CN102513074B - 一种纳米颗粒光催化板及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纳米颗粒光催化板及其制备方法与应用，所述的纳米颗粒光催化板包括基板和光敏纳米颗粒涂层，所述的光敏纳米颗粒涂层固化于基板上。所述制备方法是将基板进行超声清洗后晾干后，并在暗室环境下均匀涂敷光固化胶，干燥处理后制成光固化胶板；将光敏纳米颗粒均匀喷涂到光固化胶板上，然后放入紫外光环境下固化，即得到所述的纳米颗粒光催化板。本发明的纳米颗粒光催化板在去除洗涤衣物上残留洗涤剂方面中的应用。本发明光催化板制作成本低廉，颗粒脱附率低，耐水流冲刷，并且不失纳米颗粒的活性。本发明方法简便，常温操作，降低了成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于光敏材料及应用技术领域，具体涉及一种基于TiO2和ZnO的纳米颗粒光催化板及其制备方法与应用。
背景技术
TiO2和ZnO纳米颗粒的比表面积大、表面活性高、无毒，且具有较高的热稳定性、化学稳定性以及优良光催化特性，被广泛应用于空气净化、污水处理、除臭抗菌等环境保护领域。TiO2和ZnO纳米颗粒在紫外光的激发下形成电子空穴对，这些电子和空穴能迁移到颗粒表面与吸附在表面上的物质发生氧化还原反应。这一特性可以被广泛应用，如分解有机污染物、去除织物中的洗涤剂残留等。TiO2和ZnO纳米颗粒的降解性能固然好，但是要使其能够回收利用就不太方便了。因此，在现有技术中一般是将TiO2和ZnO纳米颗粒附着于一定的载体上，使其能反复利用，充分发挥其活性。如中国专利《具有TiO2或ZnO涂层的石聚结物板或石板》（CN102112416A）公开了一种利用PVD或PECVD将TiO2和ZnO沉积石聚结物板或石板上的方法，中国专利《一种不锈钢表面纳米抗菌薄膜的制备方法》（CN101709464A）公开了一种用溶胶配合低温烧结方法制备TiO2薄膜的方法，中国专利《一种纳米TiO2光催化板的制作方法》（20081004
0745.5）公开了一种利用高温热解法制备TiO2涂层的方法。PVD或PECVD的工艺条件苛刻，制备成本也较高；溶胶烧结法制备的TiO2薄膜，因不能保证锐钛型TiO2，并且容易产生团聚现象，导致光催化时的活性不高；热解法需要的温度过高，对基板选择上有限制，并且成本也较高。因此，开发一种能在常温条件下制备，且成本低、具有高活性、高附着力的TiO2或ZnO纳米颗粒基板的方法，对于TiO2或ZnO纳米颗粒的应用非常必要。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种基于TiO2或ZnO的纳米颗粒光催化板；第二目的在于提供一种上述纳米颗粒光催化板的制备方法；第三目的在于上述纳米颗粒光催化板在去除织物残留洗涤剂中的应用。
本发明的第一目的是这样实现的：包括基板和光敏纳米颗粒涂层，所述的光敏纳米颗粒涂层固化于基板上。
本发明的第二目的是这样实现的：包括以下步骤：
A、将基板进行超声清洗后晾干；
B、在清洗好的基板上均匀涂敷光固化胶，形成光固化胶层，干燥处理后制成光固化胶板；
C、将光敏纳米颗粒均匀喷涂到光固化胶板上，形成光敏纳米颗粒涂层，然后放入紫外光环境下固化，即得到所述的纳米颗粒光催化板；
上述B、C步骤须在暗室环境下完成。
本发明的第三目的是这样实现的：所述的纳米颗粒光催化板在去除洗涤中织物残留洗涤剂方面中的应用。
本发明的光催化板制作成本低廉，颗粒脱附率低，耐水流冲刷，并且不失纳米颗粒的活性。本发明方法简便，常温操作，降低了成本，提高了生产效率。本发明的光催化板在去除洗涤织物上残留的洗涤剂方面效果显著，可缩短漂洗的次数与时间，减少了残留洗涤剂对人体的危害，降低了洗衣过程的能耗。
附图说明
图1本发明光催化板结构示意图；
图中：1-光敏纳米颗粒涂层；2-光固化胶层；3-基板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图所示，本发明所述的纳米颗粒光催化板，包括基板3和光敏纳米颗粒涂层1，所述的光敏纳米颗粒涂层1固化于基板3上。
作为优选实施方式：
所述的光敏纳米颗粒涂层1为TiO2或ZnO纳米颗粒涂层。
所述的基板3为耐腐蚀表面粗糙板，可以选择毛玻璃板、粗糙不锈钢板或泡沫铝板板。尤其是毛玻璃板，以其作为基板3的成本低廉，表面粗糙，有效面积大，易于制成不同形状，材料本身的活性低，不易与环境发生反应，提高了光催化板的稳定性。其他耐腐蚀的材料制作的基板，同样可以实现本发明的目的。
所述的固化为UV胶光固化。
本发明所述的纳米颗粒光催化板的制备方法，包括以下步骤：
A、将基板3进行超声清洗后晾干；
B、在清洗好的基板3上均匀涂敷光固化胶，形成光固化胶层2，干燥处理后制成光固化胶板；
C、将光敏纳米颗粒均匀喷涂到光固化胶板上，形成光敏纳米颗粒涂层1，然后放入紫外光环境下固化，即得到所述的纳米颗粒光催化板；
上述B、C步骤须在暗室环境下完成。
作为优选实施方式：
A步骤所述的基板3为毛玻璃板、粗糙不锈钢板或泡沫铝板板。
B步骤所述的光固化胶为UV固化胶；使用时，用70~95%酒精或无水乙醇稀释至含UV固化胶体积比4~6%的溶液。所述的干燥可以是自然干燥或热风干燥。
C步骤所述的喷涂是采用静电粉末喷涂机进行喷涂。
C步骤所述的光敏纳米颗粒为TiO2或ZnO纳米颗粒。
本发明所述的纳米颗粒光催化板在去除洗涤中织物残留洗涤剂方面中的应用。
实施例1
以毛玻璃板作为基板3 ，超声清洗晾干后备用；用70%的酒精稀释UV固化胶制成体积比5%的UV固化胶溶液；在暗室内将UV固化胶溶液均匀涂敷在毛玻璃板上制成UV固化胶板，热风干燥；然后在暗室内，将TiO2纳米颗粒用静电粉末喷涂机均匀喷涂到UV固化胶板上，然后放入紫外光环境固化，即本发明光催化板。
实施例2
以粗糙不绣钢板作为基板3，超声清洗晾干后备用；用95%的酒精稀释UV固化胶制成体积比4%的UV固化胶溶液；在暗室内将UV固化胶溶液均匀涂敷在粗糙不绣钢板上制成UV固化胶板，自然干燥；然后在暗室内，将TiO2纳米颗粒用静电粉末喷涂机均匀喷涂到UV固化胶板上，然后放入紫外光环境固化，即得光催化板。
实施例3
以泡沫铝板板作为基板，超声清洗晾干后备用；用无水乙醇稀释UV固化胶制成体积比6%的UV固化胶溶液；在暗室内将UV固化胶溶液均匀涂敷在泡沫铝板板上制成UV固化胶板，热风干燥；然后在暗室内，将ZnO纳米颗粒用静电粉末喷涂机均匀喷涂到UV固化胶板上，然后放入紫外光环境固化，即得光催化板。
实施例4
以毛玻璃板作为基板，超声清洗晾干后备用；用85%的酒精稀释UV固化胶制成体积比6%的UV固化胶溶液；在暗室内将UV固化胶溶液均匀涂敷在毛玻璃板上制成UV固化胶板，自然干燥；然后在暗室内，将ZnO纳米颗粒用静电粉末喷涂机均匀喷涂到UV固化胶板上，然后放入紫外光环境固化，即得光催化板。
Claims (6)
1.一种纳米颗粒光催化板，包括基板（3）和光敏纳米颗粒涂层（1），其特征是：所述的光敏纳米颗粒涂层（1）固化于基板（3）上；所述的光敏纳米颗粒涂层（1）为TiO2或ZnO纳米颗粒涂层，所述的基板（3）为耐腐蚀表面粗糙板，所述的固化为UV胶光固化；纳米颗粒光催化板的制备方法，包括以下步骤：
A、将基板（3）进行超声清洗后晾干；
B、在清洗好的基板（3）上均匀涂敷光固化胶，形成光固化胶层（2），干燥处理后制成光固化胶板；
C、将光敏纳米颗粒均匀喷涂到光固化胶板上，形成光敏纳米颗粒涂层（1），然后放入紫外光环境下固化，即得到所述的纳米颗粒光催化板；
上述B、C步骤须在暗室环境下完成。
2.根据权利要求1所述的纳米颗粒光催化板，其特征是：A步骤所述的基板（3）为毛玻璃板、粗糙不锈钢板或泡沫铝板。
3.根据权利要求1所述的纳米颗粒光催化板，其特征是：B步骤所述的光固化胶为UV固化胶；使用时，用70~95%酒精或无水乙醇稀释至含UV固化胶体积比4~6%的溶液。
4.根据权利要求1所述的纳米颗粒光催化板，其特征是：C步骤所述的喷涂是采用静电粉末喷涂机进行喷涂。
5.根据权利要求1所述的纳米颗粒光催化板，其特征是：C步骤所述的光敏纳米颗粒为TiO2或ZnO纳米颗粒。
6.权利要求1所述的纳米颗粒光催化板在去除洗涤中织物残留洗涤剂方面中的应用。
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