CN105289570B - 一种具有光催化性能的调温调湿复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有光催化性能的调温调湿复合材料及其制备方法，属于功能材料和建筑节能技术领域。该复合材料包含TiO2前驱物、分散剂、溶剂、相变材料、光催化材料等。本发明复合材料的制备包括4个步骤：(1)棕榈醇‑棕榈酸‑月桂酸相变材料的制备；(2)SiO2基棕榈醇‑棕榈酸‑月桂酸微胶囊调温调湿材料的制备；(3)Eu‑Ce/TiO2光催化材料的制备；(4)具有光催化性能的调温调湿复合材料的制备。本发明调温调湿复合材料能在可见光源下光催化降解甲醛气体和调节室内温湿度，有效地提高了室内环境舒适度及改善了室内空气品质，减少了供暖和制冷设备、加湿器和空气净化设备的使用，降低了建筑能耗，符合国家绿色生态建筑材料的发展趋势。
Description
技术领域
本发明属于功能材料和建筑节能技术领域，具体涉及一种具有光催化性能的调温调湿复合材料及其制备方法。
背景技术
室内环境作为人生80％时间活动的空间，其舒适度至关重要，一个舒适度高的室内环境可以使人精神愉快、精力充沛，激发创造能力，提高工作效率。因此，长期以来为了满足人们对室内环境舒适度的要求，采用了大量装饰材料和多种主动方式，如：人造板营造优美的室内空间、供暖和制冷设备调节室内温度、加湿器控制室内湿度等。然而依赖人工制热、制冷及加湿等设备虽可提供较为舒适的室内环境，但需要消耗大量的能源，而且设备在使用过程中需要对室内环境的自然通风条件进行限制，易引起“室内综合症”病害；此外设备运行期内难以对其管道进行有效的清洁，长期使用后容易造成微生物滋生，导致室内环境二次污染的问题。
目前，围绕室内环境安全性、舒适度与建筑节能协同理论的研究已陆续展开并得到高度重视，其中建筑围护结构材料(具有“被动调节能力”)和N型半导体材料(具有“低温深度氧化能力”)引起了建筑、材料、环境和安全领域的兴趣，尤其是激发了对新型功能材料的探索，以满足人们对建筑居住环境的要求。利用材料的“被动调节能力”或“低温深度氧化能力”而开发的具有节能、环保性能的建筑材料有多种，将其应用于建筑物内表面可较好地发挥调节室内温湿度、净化空气的效果，为室内表面功能建筑材料的研究提供新的研究思路和方向，为切实降低建筑能耗、提高室内环境舒适度及改善室内空气品质提供一定的技术支持和理论依据。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种具有光催化性能的调温调湿复合材料，首先以棕榈醇-棕榈酸-月桂酸作为芯材和SiO2作为壳制备SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料，然后将SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料与Eu-Ce/TiO2进行复合，以期得到生产成本低廉，在可见光源下光催化降解甲醛气体和调节室内温湿度的复合材料。
为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。
本发明提供了一种具有光催化性能的调温调湿复合材料，该复合材料按质量百分比配方如下：
所述SiO2前驱物为正硅酸乙酯；所述分散剂为无水乙醇；所述溶剂为去离子水；所述相变材料为棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物，其相变温度为21.0℃～30.0℃；所述光催化材料为Eu-Ce/TiO2，其粒径为55nm～85nm。
本发明同时提供了一种上述具有光催化性能的调温调湿复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料的制备：将棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒温磁力搅拌器在2000r/min、65℃水浴条件下将混合物溶解并且搅拌4h后得到棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料；所述相变材料中棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的质量百分比为20～40:10～30:40～60。
(2)SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的制备：按照权利要求1所述的配方配比，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒温磁力搅拌器在1200r/min、65℃水浴条件下搅拌15min后，将得到的混合液在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的pH值为2～6，继续在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min后加入步骤(1)制备的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料，得到SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶。
(3)Eu-Ce/TiO2光催化材料的制备：按钛酸四丁酯与无水乙醇体积比2∶5配比，用恒温磁力搅拌器在1200r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铕和硝酸铈的稀盐酸溶液于2000r/min搅拌下缓慢加入上述溶液，在2000r/min搅拌45min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涤后烘干，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到400～600℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Eu-Ce/TiO2光催化材料；所述Eu-Ce/TiO2光催化材料中Eu-Ce总摩尔百分数为1％～5％，Eu与Ce摩尔比3～1:1～3。
(4)具有光催化性能的调温调湿复合材料的制备：按照权利要求1所述的配方配比，将步骤(3)制备的Eu-Ce/TiO2光催化材料加入到步骤(2)制备的SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶，其加入时间为上述溶胶形成后的0min～60.0min，在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌10min得到具有光催化性能的调温调湿复合材料的溶胶，将溶胶放到65℃恒温水浴锅中陈化4h得到凝胶，再将凝胶放在干燥箱中80℃烘干8h后得到目标产物：具有光催化性能的调温调湿复合材料。
本发明的科学原理：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料是利用物质发生相变时需要吸收(或放出)大量热量的性质来储存或放出热能，进而达到调整、控制工作源或材料周围环境温度的目的。不但可以有效减少电力、天然气等建筑能源的消耗，减低室内环境温度波动，提高室内环境热舒适度，而且可以为低成本、高清洁的太阳能在供暖和制冷设备中的实际应用创造条件。
(2)Eu-Ce/TiO2光催化材料是利用Eu离子和Ce离子掺杂有效地抑制TiO2相变，即在TiO2体系中Eu离子和Ce离子具有一定的协同作用，这种协同作用使Eu-Ce/TiO2光催化材料光催化活性大幅提高。同时Eu离子和Ce离子掺杂TiO2能提高捕获光生电子或空穴作用，抑制了二者的复合湮灭，从而提高对可见光源的响应。
(3)SiO2基体材料是一方面利用其具有的三维空间网格结构，将棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料包裹，形成微胶囊；另一方面利用其表面的大量微孔和羟基，对空气中的水分进行吸(放)湿；最后利用其表面的孔和与TiO2良好的界面相容性(SiO2与TiO2均为无机多孔材料)，将Eu-Ce/TiO2光催化材料散落的固定在表面。
(4)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料与SiO2基体材料复合，在材料界面通过热湿耦合机理，实现传热时传质、传质时传热，从而提高了产品的综合调温调湿性能。SiO2与Eu-Ce/TiO2复合，一方面利用Eu-Ce/TiO2光催化甲醛气体生产H2O，可以进一步增强产品的调湿性能；另一方面利用SiO2的吸湿性能，促进Eu-Ce/TiO2光催化甲醛气体的反应向正方向进行，可以大幅提高光催化效果。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明利用低廉的SiO2作为基体材料，可以发挥无机材料之间的相容性和三维空间网格结构特点，与适宜建筑相变温度的有机酸以及光催化材料复合，不仅实现了调温性能、调湿性能和光催化性能的统一，而且弥补了现有产品功能单一不能真正实现提高室内环境舒适度和改善室内空气品质的不足，进一步提高了产品市场竞争力；
2、本发明将棕榈醇-棕榈酸-月桂酸作为芯材和SiO2作为壳制备SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料，不仅分别实现了棕榈醇-棕榈酸-月桂酸的调温性能和SiO2的调湿性能，而且在材料界面实现了热湿耦合，进一步提高了综合调温调湿性能。同时SiO2与Eu-Ce/TiO2复合，利用Eu-Ce/TiO2光催化甲醛气体生产H2O和SiO2的吸湿性能，实现增强调湿性能和促进光催化反应的目的，从而进一步提高产品调湿性能和光催化性能。
3、本发明符合国家绿色生态建筑材料的政策要求，有效地提高了室内环境舒适度及改了善室内空气品质，减少了供暖和制冷设备、加湿器和空气净化设备的使用，降低了建筑能耗，开拓了新型功能材料的途径。
附图说明
图1为HJC-1型环境测试舱模拟可见光源下室内环境示意图。
图中：1、温湿度传感器；2、采样口；3、风扇；4、可见光源；a、甲醛气体；b、具有光催化性能的调温调湿复合材料。
具体实施方式
以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。
一、本发明具有光催化性能的调温调湿复合材料的制备
实施例1
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料的制备：将棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒温磁力搅拌器在2000r/min、65℃水浴条件下将混合物溶解并且搅拌4h后得到棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料。所述棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料中棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的质量百分比为20:30:50。
(2)按照上述配方配比，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒温磁力搅拌器在1200r/min、65℃水浴条件下搅拌15min后，将得到的混合液在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的pH值为6，继续在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min后加入步骤(1)制备的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料，得到SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶。
(3)按钛酸四丁酯与无水乙醇体积比2∶5配比，用恒温磁力搅拌器在1200r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铕和硝酸铈的稀盐酸溶液于2000r/min搅拌下缓慢加入上述溶液，在2000r/min搅拌45min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涤后烘干，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到400℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Eu-Ce/TiO2光催化材料，所述Eu-Ce/TiO2光催化材料中Eu-Ce总摩尔百分数为1％，Eu与Ce摩尔比1:3。
(4)按照上述配方配比，将步骤(3)制备的Eu-Ce/TiO2光催化材料加入到步骤(2)制备的SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶，其加入时间为上述溶胶形成后的0min，在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌10min得到具有光催化性能的调温调湿复合材料的溶胶，将溶胶放到65℃恒温水浴锅中陈化4h得到凝胶，再将凝胶放在干燥箱中80℃烘干8h后得到具有光催化性能的调温调湿复合材料。
实施例2
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料的制备：将棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒温磁力搅拌器在2000r/min、65℃水浴条件下将混合物溶解并且搅拌4h后得到棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料。所述棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料中棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的质量百分比为40:20:40。
(2)按照上述配方配比，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒温磁力搅拌器在1200r/min、65℃水浴条件下搅拌15min后，将得到的混合液在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的pH值为2，继续在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min后加入步骤(1)制备的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料，得到SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶。
(3)按钛酸四丁酯与无水乙醇体积比2∶5配比，用恒温磁力搅拌器在1200r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铕和硝酸铈的稀盐酸溶液于2000r/min搅拌下缓慢加入上述溶液，在2000r/min搅拌45min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涤后烘干，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到600℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Eu-Ce/TiO2光催化材料，所述Eu-Ce/TiO2光催化材料中Eu-Ce总摩尔百分数为5％，Eu与Ce摩尔比3:1。
(4)按照上述配方配比，将步骤(3)制备的Eu-Ce/TiO2光催化材料加入到步骤(2)制备的SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶，其加入时间为上述溶胶形成后的60min，在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌10min得到具有光催化性能的调温调湿复合材料的溶胶，将溶胶放到65℃恒温水浴锅中陈化4h得到凝胶，再将凝胶放在干燥箱中80℃烘干8h后得到具有光催化性能的调温调湿复合材料。
实施例3
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料的制备：将棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒温磁力搅拌器在2000r/min、65℃水浴条件下将混合物溶解并且搅拌4h后得到棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料。所述棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料中棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的质量百分比为30:30:40。
(2)按照上述配方配比，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒温磁力搅拌器在1200r/min、65℃水浴条件下搅拌15min后，将得到的混合液在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的pH值为5，继续在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min后加入步骤(1)制备的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料，得到SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶。
(3)按钛酸四丁酯与无水乙醇体积比2∶5配比，用恒温磁力搅拌器在1200r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铕和硝酸铈的稀盐酸溶液于2000r/min搅拌下缓慢加入上述溶液，在2000r/min搅拌45min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涤后烘干，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到450℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Eu-Ce/TiO2光催化材料，所述Eu-Ce/TiO2光催化材料中Eu-Ce总摩尔百分数为4％，Eu与Ce摩尔比2:1。
(4)按照上述配方配比，将步骤(3)制备的Eu-Ce/TiO2光催化材料加入到步骤(2)制备的SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶，其加入时间为上述溶胶形成后的15min，在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌10min得到具有光催化性能的调温调湿复合材料的溶胶，将溶胶放到65℃恒温水浴锅中陈化4h得到凝胶，再将凝胶放在干燥箱中80℃烘干8h后得到具有光催化性能的调温调湿复合材料。
实施例4
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料的制备：将棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒温磁力搅拌器在2000r/min、65℃水浴条件下将混合物溶解并且搅拌4h后得到棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料。所述棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料中棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的质量百分比为30:10:60。
(2)按照上述配方配比，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒温磁力搅拌器在1200r/min、65℃水浴条件下搅拌15min后，将得到的混合液在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的pH值为3，继续在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min后加入步骤(1)制备的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料，得到SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶。
(3)按钛酸四丁酯与无水乙醇体积比2∶5配比，用恒温磁力搅拌器在1200r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铕和硝酸铈的稀盐酸溶液于2000r/min搅拌下缓慢加入上述溶液，在2000r/min搅拌45min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涤后烘干，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到550℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Eu-Ce/TiO2光催化材料，所述Eu-Ce/TiO2光催化材料中Eu-Ce总摩尔百分数为2％，Eu与Ce摩尔比1:2。
(4)按照上述配方配比，将步骤(3)制备的Eu-Ce/TiO2光催化材料加入到步骤(2)制备的SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶，其加入时间为上述溶胶形成后的45min，在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌10min得到具有光催化性能的调温调湿复合材料的溶胶，将溶胶放到65℃恒温水浴锅中陈化4h得到凝胶，再将凝胶放在干燥箱中80℃烘干8h后得到具有光催化性能的调温调湿复合材料。
实施例5
以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料的制备：将棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒温磁力搅拌器在2000r/min、65℃水浴条件下将混合物溶解并且搅拌4h后得到棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料。所述棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料中棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的质量百分比为30:20:50。
(2)按照上述配方配比，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒温磁力搅拌器在1200r/min、65℃水浴条件下搅拌15min后，将得到的混合液在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的pH值为4，继续在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min后加入步骤(1)制备的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料，得到SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶。
(3)按钛酸四丁酯与无水乙醇体积比2∶5配比，用恒温磁力搅拌器在1200r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铕和硝酸铈的稀盐酸溶液于2000r/min搅拌下缓慢加入上述溶液，在2000r/min搅拌45min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涤后烘干，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到500℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Eu-Ce/TiO2光催化材料，所述Eu-Ce/TiO2光催化材料中Eu-Ce总摩尔百分数为3％，Eu与Ce摩尔比1:1。
(4)按照上述配方配比，将步骤(3)制备的Eu-Ce/TiO2光催化材料加入到步骤(2)制备的SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶，其加入时间为上述溶胶形成后的30min，在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌10min得到具有光催化性能的调温调湿复合材料的溶胶，将溶胶放到65℃恒温水浴锅中陈化4h得到凝胶，再将凝胶放在干燥箱中80℃烘干8h后得到具有光催化性能的调温调湿复合材料。
上述制备实施例1～5中棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料制备的化学试剂：棕榈醇、棕榈酸和月桂酸均为化学纯；Eu-Ce/TiO2光催化材料制备的化学试剂：钛酸四丁酯为化学纯，盐酸、氨水、硝酸铕、硝酸铈、无水乙醇均为化学纯。
制备实施例1～5的具有光催化性能的调温调湿复合材料样品进行调温性能、调湿性能和空气净化性能检测，其过程如下：
1、本发明复合材料的调温性能测试
采用美国TA 2910型差示扫描量热仪测试具有光催化性能的调温调湿复合材料的相变温度和相变焓。具有光催化性能的调温调湿复合材料实施例1～5的相变温度和相变焓列入表1。
表1、具有光催化性能的调温调湿复合材料的相变温度和相变焓
2、本发明复合材料的调湿性能测试
将具有光催化性能的调温调湿复合材料制成尺寸为50mm×50mm×5mm的试样，放入经干燥处理并称量的称量杯中(不盖杯盖)，放入真空干燥箱中干燥。在干燥器内盛入合适的饱和盐溶液(见表2)，使干燥器内维持所需的湿度，然后将干燥至恒重的试样称重记录，把称量杯(不盖杯盖)分别放入不同相对湿度的干燥器内。定期称量直至试样质量前后变化满足要求(质量前后之差不大于0.01％)为止。同理，按照湿度递减进行了放湿过程的试验，直到放湿过程结束。试样的平衡含湿量为u，其计算见式：
式中：m0为干燥状态下试样的质量，g；m为吸放湿后的试样质量，g。
具有光催化性能的调温调湿复合材料实施例1～5的平衡含湿量列入表3。
表2、不同相对湿度饱和溶液配制表(25℃)
表3、具有光催化性能的调温调湿复合材料的平衡含湿量
3、本发明复合材料的空气净化性能测试
利用欧盟普遍采用的HJC-1型环境测试舱模拟可见光源下室内环境(如图1所示)。利用温湿度传感器1，温度设置在23±0.5℃，湿度设置在45±3％。把2.5μL浓度为37％～40％的甲醛分析纯溶液滴加在培养皿上，放入环境测试舱，使其在环境测试舱中充分挥发，利用风扇3使整个环境测试舱中的甲醛气体a浓度为1mg/m3。将理论涂布厚度(200μm)的具有光催化性能的调温调湿复合材料b负载到0.1m2的玻璃上，利用可见光源4进行激发，使其产生光催化作用。采用乙酰丙酮分光光度法(GB/T15516－1995)，利用采样口2，选择每隔60min采样10L舱内的气体，检测环境测试舱中甲醛气体的浓度变化,从而可以计算出具有光催化性能的调温调湿复合材料光催化降解甲醛气体的效率。
具有光催化性能的调温调湿复合材料实施例1～5的光催化降解甲醛气体效率列入表4。
表4、具有光催化性能的调温调湿复合材料的光催化降解甲醛气体效率(％)
Claims (1)
1.一种具有光催化性能的调温调湿复合材料，其特征在于，该复合材料按质量百分比配方如下：
所述SiO2前驱物为正硅酸乙酯；所述分散剂为无水乙醇；所述溶剂为去离子水；所述相变材料为棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物，其相变温度为21.0℃～30.0℃；所述光催化材料为Eu-Ce/TiO2，其粒径为55nm～85nm；
所述具有光催化性能的调温调湿复合材料的制备包括如下步骤：
(1)棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料的制备：将棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒温磁力搅拌器在2000r/min、65℃水浴条件下将混合物溶解并且搅拌4h后得到棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料；所述相变材料中棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的质量百分比为20～40:10～30:40～60；
(2)SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的制备：按照配方配比，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒温磁力搅拌器在1200r/min、65℃水浴条件下搅拌15min后，将得到的混合液在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的pH值为2～6，继续在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌20min后加入步骤(1)制备的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸相变材料，得到SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶；
(3)Eu-Ce/TiO2光催化材料的制备：按钛酸四丁酯与无水乙醇体积比2∶5配比，用恒温磁力搅拌器在1200r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铕和硝酸铈的稀盐酸溶液于高速2000r/min搅拌下缓慢加入上述溶液，在2000r/min搅拌45min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涤后烘干，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到400℃～600℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Eu-Ce/TiO2光催化材料；所述Eu-Ce/TiO2光催化材料中Eu-Ce总摩尔百分数为1％～5％，Eu与Ce摩尔比3～1:1～3；
(4)具有光催化性能的调温调湿复合材料的制备：按照配方配比，将步骤(3)制备的Eu-Ce/TiO2光催化材料加入到步骤(2)制备的SiO2基棕榈醇-棕榈酸-月桂酸微胶囊调温调湿材料的溶胶，其加入时间为上述溶胶形成后的0min～60.0min，在2000r/min、65℃水浴条件下搅拌10min得到具有光催化性能的调温调湿复合材料的溶胶，将溶胶放到65℃恒温水浴锅中陈化4h得到凝胶，再将凝胶放在干燥箱中80℃烘干8h后得到目标产物：具有光催化性能的调温调湿复合材料。
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Denomination of invention: The invention relates to a temperature and humidity regulating composite material with photocatalytic performance and a preparation method thereof Effective date of registration: 20220211 Granted publication date: 20171219 Pledgee: Chuzhou financing guarantee Group Co.,Ltd. Pledgor: NANJING GONGDA KAIYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY (CHUZHOU) Co.,Ltd. Registration number: Y2022980001447 |
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Address after: 239000 research and Development Zone of higher education, Chuang Cheng, Chuzhou, Anhui Patentee after: Industrial and Technological University Kaiyuan Environmental Protection Technology (Anhui) Co.,Ltd. Address before: 239000 No. 2 Puyuan Road, Chuzhou City, Anhui Province Patentee before: NANJING GONGDA KAIYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY (CHUZHOU) Co.,Ltd. |
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Date of cancellation: 20231213 Granted publication date: 20171219 Pledgee: Chuzhou financing guarantee Group Co.,Ltd. Pledgor: NANJING GONGDA KAIYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY (CHUZHOU) Co.,Ltd. Registration number: Y2022980001447 |
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