CN108623184A - 一种自清洁玻璃涂层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自清洁玻璃涂层的制备方法，包括以下步骤：制备二氧化钛溶胶：将B、Zr、Ce元素掺杂入二氧化钛溶胶中；将掺杂的二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层；以及加热以固化玻璃表面的二氧化钛涂层。本发明提供了一种新型自清洁玻璃涂层的制备方法，在本发明中，通过溶胶凝胶法将杂质B，Zr，Ce等掺入氧化钛晶格中，可以降低TiO2的禁带宽度，实现达到利用太阳光中的可见光的目的，提高存在的透光率，并提高光催化效率。从而解决了现有技术中普通玻璃涂层透光率低，太阳光利用率低下等问题。
Description
技术领域
本发明属于玻璃涂层技术领域，具体地，涉及一种自清洁的玻璃涂层的制备方法。
背景技术
目前，正在研究或已得到应用的自清洁玻璃多达上百种，从生产方法上总体可分为三大类：磁控溅射法、电子束蒸镀法、溶胶凝胶法；产品的功能也从原先单一的自清洁表面发展为多种复合功能，如低辐射自清洁型，高抑菌型，增透自清洁型等等。但是这些生产方法所得到的自清洁玻璃的禁带宽度较宽，仅紫外线能起光催化作用，但是太阳光辐射能量中紫外线仅仅只占4％～6％，目前的自清洁玻璃普遍存在透光率低以及太阳光利用率较低等问题。因此，有必要提供一种可利用可见光来提高光催化效率和透光率的自清洁玻璃涂层的制备方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具备可见光响应的自清洁玻璃涂层的制备方法。该方法包括以下步骤：制备二氧化钛溶胶：将B、Zr、Ce元素掺杂入所述二氧化钛溶胶中；将掺杂的所述二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层；以及加热以固化所述玻璃表面的二氧化钛涂层。
在上述制备方法中，通过溶胶凝胶法制备所述二氧化钛溶胶，且包括以下步骤：按顺序在容器中加入溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水；以及使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应得到TiO2溶胶。
在上述制备方法中，所述溶剂为无水乙醇、甲醇、丙酮中的一种或者多种。
在上述制备方法中，通过搅拌器使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应1-3小时得到TiO2溶胶。
在上述制备方法中，通过超声波搅拌器使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应2小时得到TiO2溶胶。
在上述制备方法中，加入的溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水的质量比为15-25:2-6:2-4:1-3。
在上述制备方法中，加入的溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水的质量比为20:4:3:2。
在上述制备方法中，将B、Zr、Ce元素掺杂入所述二氧化钛溶胶中的步骤进一步包括：将硼酸、异丙醇锆、硝酸铈加入所述二氧化钛溶胶中；以及加入催化剂并搅拌0.5-1.5小时。
在上述制备方法中，所述催化剂为酸性催化剂，所述催化剂的加入量为所述二氧化钛溶胶中钛质量比的2％-10％，搅拌时间为1小时。
在上述制备方法中，所述催化剂为硝酸、硫酸、硼酸中的一种或多种。
在上述制备方法中，将玻璃浸渍在所述二氧化钛溶胶中，或通过喷涂将所述二氧化钛溶胶喷涂在玻璃表面，从而实现将掺杂的所述二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层。
在上述制备方法中，加热以固化所述玻璃表面的二氧化钛涂层的步骤进一步包括：将玻璃在烘箱中固化，固化温度为450℃～550℃，升温速率1～2℃/min，保温1小时。
本发明提供了一种新型自清洁玻璃涂层的制备方法，在本发明中，通过溶胶凝胶法将杂质B，Zr，Ce等掺入氧化钛晶格中，可以降低TiO2的禁带宽度，实现达到充分利用太阳光中的可见光的目的，提高存在的透光率，并提高光催化效率。从而解决了由于现有玻璃仅紫外线能起光催化作用的问题，同时还解决了现有技术中普通玻璃涂层透光率低，太阳光利用率低下等问题。
本发明提供的制备方法可以应用于建筑行业的玻璃幕墙、汽车玻璃、家用玻璃等自清洁。可以赋予玻璃表面高透光率，同时增加光催化效率。玻璃涂层的超亲水性可以解决玻璃表面的防雾问题。
附图说明
图1A为普通TiO2涂层的光催化降解的示意图。
图1B为本发明提供的TiO2涂层的光催化降解的示意图。
图2为有/无自清洁涂层在2h内雨水冲刷后表面示意图。
具体实施方式
以下结合具体的实施案例对本发明进行具体阐述，但本发明的保护范围不仅限于此。
一种自清洁玻璃涂层的制备方法，包括以下步骤：
制备二氧化钛溶胶：
将B、Zr、Ce元素掺杂入所述二氧化钛溶胶中；
将掺杂的所述二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层；以及
加热以固化所述玻璃表面的二氧化钛涂层。
其中，通过溶胶凝胶法制备所述二氧化钛溶胶，且包括以下步骤：
按顺序在容器中加入溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水；以及
使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应得到TiO2溶胶。
其中，溶剂为无水乙醇、甲醇、丙酮中的一种或者多种的组合，通过搅拌器使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应1-3小时得到TiO2溶胶，加入的溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水的质量比为15-25:2-6:2-4:1-3。
其中，将B、Zr、Ce元素掺杂入所述二氧化钛溶胶中的步骤进一步包括：
将硼酸、异丙醇锆、硝酸铈加入所述二氧化钛溶胶中；以及
加入催化剂并搅拌0.5-1.5小时。
其中，所述催化剂为酸性催化剂，所述催化剂的加入量为所述二氧化钛溶胶中钛质量比的2％-10％，搅拌时间为1小时，催化剂为硝酸、硫酸、硼酸中的一种或多种的组合。
其中，将玻璃浸渍在所述二氧化钛溶胶中，或通过喷涂将所述二氧化钛溶胶喷涂在玻璃表面，从而实现将掺杂的所述二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层。
其中，加热以固化所述玻璃表面的二氧化钛涂层的步骤进一步包括：
将玻璃在烘箱中固化，固化温度为450℃～550℃，升温速率1～2℃/min，保温1小时。
实施例1
a)通过溶胶凝胶法制备TiO2溶胶：按顺序加入无水乙醇，DEA(乙二胺)，异丙醇钛和水等物质，然后用搅拌器搅拌2小时，充分反应得到TiO2溶胶，加入质量比为20:4:3:2。
b)将B、Zr、Ce元素掺杂入二氧化钛溶胶中：分别将掺杂源硼酸、异丙醇锆、硝酸铈加入上述a)中的二氧化钛溶胶中，然后加入催化剂，搅拌1h。催化剂加入比例为钛质量比的10％。催化剂为硝酸。
c)玻璃表面涂膜：将玻璃浸渍在二氧化钛溶胶中，从而将掺杂的二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面，以生成二氧化钛涂层。
d)固化：将玻璃在烘箱中固化，固化温度设定为500℃，升温速率1℃/min，保温1小时。
实施例2
a)通过溶胶凝胶法制备TiO2溶胶：按顺序加入甲醇，DEA(乙二胺)、异丙醇钛和水等物质，然后用超声波搅拌器搅拌1小时，充分反应得到TiO2溶胶，加入质量比为18:5:2:1。
b)将B、Zr、Ce元素掺杂入二氧化钛溶胶中：分别将掺杂源硼酸、异丙醇锆、硝酸铈加入上述a)中的二氧化钛溶胶中，然后加入催化剂，搅拌1h。催化剂加入比例为钛质量比的6％。催化剂为硫酸。
c)玻璃表面涂膜：通过喷涂将溶胶喷涂在玻璃表面，从而将掺杂的所述二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层。
d)固化：将玻璃在烘箱中固化，固化温度为450℃，升温速率2℃/min，保温1h。
实施例3
a)通过溶胶凝胶法制备TiO2溶胶：按顺序加入无水乙醇，DEA(乙二胺)，异丙醇钛和水等物质，然后用搅拌器搅拌3小时，充分反应得到TiO2溶胶，加入质量比为20:4:4:2。
b)将B、Zr、Ce元素掺杂入二氧化钛溶胶中：分别将掺杂源硼酸、异丙醇锆、硝酸铈加入上述a)中的二氧化钛溶胶中，然后加入催化剂，搅拌1h。催化剂加入比例为钛质量比的2％。催化剂为硼酸。
c)玻璃表面涂膜：将玻璃浸渍在二氧化钛溶胶中，从而将掺杂的二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面，以生成二氧化钛涂层。
d)固化：将玻璃在烘箱中固化，固化温度设定为550℃，升温速率1℃/min，保温1小时。
通过紫外分光光度计法测定以上实施例1-3制得的二氧化钛涂层的吸收光谱，并推算出涂层的禁带宽度，图1A和图1B分别示出了普通TiO2涂层和本发明提供的TiO2涂层的光催化降解的示意图。如图1A和图1B所示，本发明提供的TiO2涂层可降低TiO2的禁带宽度。
清洁效果测试：通过称重法比较根据以上实施例1-3制备的TiO2涂层的自清洁效果(涂层上重量之差为粘附灰尘的量)。通过图2可知，在没有涂层的情况下，在诸如玻璃的载体表面存在灰尘，当在载体表面涂覆有通过本发明上述实施例制备的二氧化钛涂层之后，由于其具有自清洁作用，可以有效地去除灰尘，从而避免了灰尘的存在和污染。
本发明以上实施例提供了一种新型自清洁玻璃涂层的制备方法，通过限定在制备二氧化钛溶胶中加入的溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水的质量比的范围，通过溶胶凝胶法将杂质B，Zr，Ce等掺入氧化钛晶格中，可以降低TiO2的禁带宽度，实现达到利用太阳光中的可见光的目的，提高存在的透光率，并提高光催化效率。从而解决了现有技术中普通玻璃涂层透光率低，太阳光利用率低下等问题。
本发明提供的制备方法可以应用于建筑行业的玻璃幕墙、汽车玻璃、家用玻璃等自清洁。可以赋予玻璃表面高透光率，同时增加光催化效率。玻璃涂层的超亲水性可以解决玻璃表面的防雾问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种自清洁玻璃涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备二氧化钛溶胶：
将B、Zr、Ce元素掺杂入所述二氧化钛溶胶中；
将掺杂的所述二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层；以及
加热以固化所述玻璃表面的二氧化钛涂层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过溶胶凝胶法制备所述二氧化钛溶胶，且包括以下步骤：
按顺序在容器中加入溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水；以及
使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应得到TiO2溶胶。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为无水乙醇、甲醇、丙酮中的一种或者多种的组合。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，通过搅拌器使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应1-3小时得到TiO2溶胶。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，通过超声波搅拌器使所述容器中的混合液均匀混合并充分反应2小时得到TiO2溶胶。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加入的溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水的质量比为15-25:2-6:2-4:1-3。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加入的溶剂、乙二胺、异丙醇钛和水的质量比为20:4:3:2。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将B、Zr、Ce元素掺杂入所述二氧化钛溶胶中的步骤进一步包括：
将硼酸、异丙醇锆、硝酸铈加入所述二氧化钛溶胶中；以及
加入催化剂并搅拌0.5-1.5小时。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为酸性催化剂，所述催化剂的加入量为所述二氧化钛溶胶中钛质量比的2％-10％，搅拌时间为1小时。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为硝酸、硫酸、硼酸中的一种或多种的组合。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将玻璃浸渍在所述二氧化钛溶胶中，或通过喷涂将所述二氧化钛溶胶喷涂在玻璃表面，从而实现将掺杂的所述二氧化钛溶胶涂覆在玻璃表面以生成二氧化钛涂层。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加热以固化所述玻璃表面的二氧化钛涂层的步骤进一步包括：
将玻璃在烘箱中固化，固化温度为450℃～550℃，升温速率1～2℃/min，保温1小时。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115415140A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-02 | 泰州市创新电子有限公司 | 一种液晶显示器自清洁的方法 |
| CN115739064A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-07 | 杭州中科沐森环保科技有限公司 | 一种用于紫外光催化降解的纳米材料及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101036879A (zh) * | 2007-04-24 | 2007-09-19 | 浙江大学 | 稀土掺杂的二氧化钛薄膜及其制备方法 |
| CN101219373A (zh) * | 2008-01-16 | 2008-07-16 | 中南大学 | 一种氮、铋共掺杂二氧化钛薄膜的制备方法 |
| CN101596457A (zh) * | 2009-07-06 | 2009-12-09 | 宁波山泉建材有限公司 | 硼和其它元素共掺杂的纳米二氧化钛光催化剂及制备方法 |
| CN101602933A (zh) * | 2009-07-03 | 2009-12-16 | 中南大学 | 自清洁超亲水性薄膜及其制备方法 |
| CN101780405A (zh) * | 2009-01-20 | 2010-07-21 | 华东交通大学 | 掺硼二氧化钛可见光催化剂的制备方法 |
| CN102580708A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-07-18 | 上海交通大学 | 制备具有可见光催化活性的氮改性二氧化钛溶胶的方法 |
| CN104587994A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-05-06 | 四川师范大学 | 一种TiO2薄膜的制备方法 |
| CN105170144A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-23 | 河海大学 | 锆、银共掺杂的纳米二氧化钛可见光光催化剂 |
| KR101665434B1 (ko) * | 2015-12-30 | 2016-10-12 | 금오공과대학교 산학협력단 | 가시광반응 물질이 도핑된 이산화티타늄 코팅층을 갖는 조명등의 제조방법 |
-
2017
- 2017-03-20 CN CN201710166214.XA patent/CN108623184A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101036879A (zh) * | 2007-04-24 | 2007-09-19 | 浙江大学 | 稀土掺杂的二氧化钛薄膜及其制备方法 |
| CN101219373A (zh) * | 2008-01-16 | 2008-07-16 | 中南大学 | 一种氮、铋共掺杂二氧化钛薄膜的制备方法 |
| CN101780405A (zh) * | 2009-01-20 | 2010-07-21 | 华东交通大学 | 掺硼二氧化钛可见光催化剂的制备方法 |
| CN101602933A (zh) * | 2009-07-03 | 2009-12-16 | 中南大学 | 自清洁超亲水性薄膜及其制备方法 |
| CN101596457A (zh) * | 2009-07-06 | 2009-12-09 | 宁波山泉建材有限公司 | 硼和其它元素共掺杂的纳米二氧化钛光催化剂及制备方法 |
| CN102580708A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-07-18 | 上海交通大学 | 制备具有可见光催化活性的氮改性二氧化钛溶胶的方法 |
| CN104587994A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-05-06 | 四川师范大学 | 一种TiO2薄膜的制备方法 |
| CN105170144A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-23 | 河海大学 | 锆、银共掺杂的纳米二氧化钛可见光光催化剂 |
| KR101665434B1 (ko) * | 2015-12-30 | 2016-10-12 | 금오공과대학교 산학협력단 | 가시광반응 물질이 도핑된 이산화티타늄 코팅층을 갖는 조명등의 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王恩君等: "Zr离子掺杂TiO2可见光催化剂光催化活性的研究", 《化学学报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115415140A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-02 | 泰州市创新电子有限公司 | 一种液晶显示器自清洁的方法 |
| CN115739064A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-07 | 杭州中科沐森环保科技有限公司 | 一种用于紫外光催化降解的纳米材料及其制备方法 |
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