CN109762377B - 纳米自清洁薄膜的制备方法和灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米自清洁薄膜及制备方法和灯具。本发明主要是解决现有自清洁灯具存在着保护膜厚度大、浪费材料和涂覆工艺复杂的技术问题。本发明的技术方案是：一种纳米自清洁薄膜，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，所述A、B两层薄膜由含纳米级的TiO2和SiO2光触媒材料制成。制备方法包括以下步骤：1)制备A层薄膜；2)制备B层薄膜。一种使用上述的纳米自清洁薄膜制备的灯具，其包括光源、铝箔外壳、亚克力板及亚克力板上的反射点、灯罩和由A、B两层薄膜组成的纳米自清洁薄膜，所述A层薄膜设在灯罩外表面上，所述B两层薄膜设在A层薄膜上构成纳米自清洁薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米自清洁薄膜的制备方法和灯具。
背景技术
灯具及其驱动器电路的散热量很大，如果这些热量没有及时释放，会导致电源损坏、灯具的发光度和寿命急剧下降等问题，因此散热是制约灯具性能的一个短板。隧道灯由于其所工作的环境较为特殊，隧道中空气混浊，夹带着许多粉尘及颗粒，隧道灯的散热器极易因为吸附大量的粉尘而导致散热性能的下降，无法满足灯具的散热需求。且隧道灯的安装高度极高，维护困难，维护人员难以及时并高效地对隧道灯散热器的积尘进行巡视和清除，若巡查间隔过短，不仅工作强度大，也容易因过于频繁地占用车道而导致堵车现象，若巡查间隔过长，因为隧道内的粉尘浓度及湿度总是在不断变化，隧道灯很可能处于“亚健康”的工作状态，直至隧道灯发生故障而损坏，检修人员才能发现并更换对应的隧道灯。
光催化剂又被称为光触媒，就是能在光子的激发下起到催化作用的化学物质的统称，可以运用于环境净化、自清洁材料、先进新能源等多种前沿领域。纳米TiO2的超亲水和光催化效果最早由日本东京大学的桥本和仁(Hashimoto)、藤岛昭(Fujishima)等人的基础研究中发现。在太阳光，或在日光灯的照射下，光生电子和空穴分别使TiO2表面吸附的氧还原和水氧化，生成O- 2和-OH活性基因，这些活性基因足以使玻璃表面的有机污物、微生物和细菌分解为CO2和H2O等简单无机物。与此同时，光照后TiO2表面由于形成的Ti3+和氧空位，会吸附水，从而在表面形成亲水微区，随着光照时间的延长，接触角则不断减小，能够达到0°。作为光催化材料，在室外利用阳光可将酸性雨、光化学烟雾中的NOx、SOx进行氧化分解。半导体光催化材料，以光为化学反应能量，材料表面俘获光生电子和光生空穴，与表面电子给体与电子受体发生电荷转移反应，防止电荷在表面积累，从而起到抗静电作用。光催化剂几乎可以分解任何有机物，且不会造成二次污染，能耗低，材料自身无损耗，因此光催化材料的应用越来越广泛。现有技术CN206608896U专利提出了一种LED灯具用自清洁、杀菌、散热耐磨光扩散PC灯管，其所述灯管本体内表面涂覆自清洁层，所述灯管本体外表面由内至外依次涂覆杀菌层、散热层及耐磨层。虽然该LED灯具涂覆有自清洁膜层，但是杀菌层外再涂覆散热层及耐磨层，即增加了保护膜的厚度又浪费了材料。
发明内容
本发明的目的是解决现有自清洁灯具存在着保护膜厚度大、浪费材料和涂覆工艺复杂的技术问题，提供一种纳米自清洁薄膜的制备方法和灯具。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：
一种纳米自清洁薄膜的制备方法，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，其制备方法包括以下步骤：
1)制备A层薄膜
a、量取0.5mol/L的TiCl4溶液90mL在温度为70℃磁力搅拌30min，缓慢滴加0.3mol/L的Na2SiO3溶液10mL、20mL、30mL、40mL或60mL，滴加结束，继续搅拌20min，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
b、滴加NaOH溶液调节pH值至8，使a步骤所得溶液产生沉淀，沉淀完全后将得到的白色沉淀物用去离子水洗涤抽滤，以除去大部分的Na+和Cl-；
c、将上述沉淀混合物抽滤后取沉淀物，放入马弗炉中在400℃～700℃热处理温度下煅烧1h，即得纳米TiO2—SiO2的复合光触媒材料；
d、称量2～5g上述制备好的复合光触媒材料加入100mL的容器中，加入15mL的蒸馏水和35mL的无水乙醇混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁A层薄膜的复合剂浆料；
e、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，得到纳米自清洁A层薄膜；
2)制备B层薄膜
f、配制3mL的蒸馏水和24mL的无水乙醇的乙醇水溶液，将硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，其中硅酸钠浓度为0.4mol/L，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
g、然后配置浓度为1.5moL/L的氯化铵溶液，将氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，温度控制在40℃，接着将f步骤所得溶液缓慢滴入氯化铵溶液中，直至pH达到8，继续搅拌反应1h；
h、用去离子水洗涤所得的沉淀，并加入含量为1mol/L～3mol/L钛酸丁脂，不断搅拌成为白色悬浊液，滴加体积浓度为30％的H2O2 4.5mL至上述浑浊液并不停搅拌；
i、将搅拌均匀的混合溶液置于微波合成反应仪中，在温度130～150℃、功率100～150W条件下反应20～40min，反应结束后既得复合材料；
j、称量2～5g上述制备好的复合材料加入100mL容器中，将蒸馏水和无水乙醇按照加入蒸馏水5mL和无水乙醇45mL混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁B层薄膜的复合剂浆料；
k、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，然后在电热套内进行加热处理，加热温度控制在60～70℃，加热时间为30min，得到纳米自清洁B层薄膜。
一种使用上述的纳米自清洁薄膜制备的灯具，其包括光源、铝箔外壳、亚克力板及亚克力板上的反射点、灯罩和由A、B两层薄膜组成的纳米自清洁薄膜，所述A层薄膜设在灯罩外表面上，所述B两层薄膜设在A层薄膜上构成纳米自清洁薄膜。
优选地，所述光源的色温为8000～10000K、6000～6500K或3000～3200K，光源发光波段为390～780nm的自然光。
优选地，所述的纳米自清洁薄膜的吸收光谱波长为300～700nm的连续波段，厚度为0.1～10μm。
优选地，所述灯罩为平板灯罩或聚光透镜灯罩。
本发明的有益效果是：
本发明由AB两层膜组成的纳米自清洁薄膜，大幅增大了自清洁薄膜与基材的附着力，这在很大程度上提高了薄膜的实用性，使自清洁性能得以实现；此外，通过添加的SiO2有效地降低TiO2表面的接触角，提高光诱导的超亲水表面在暗处的稳定性。纳米自清洁薄膜属于半导体光催化材料，以光为化学反应能量，材料表面俘获光生电子和光生空穴，与表面电子给体与电子受体发生电荷转移反应，防止电荷在表面积累，从而起到抗静电作用。纳米自清洁膜几乎可以分解任何有机物，且不会造成二次污染，能耗低，膜材料自身无损耗，结合空气中的水和氧气发生氧化还原反应，并在表面形成强氧化性的氢氧自由基(·OH)及负氧离子(O- 2)，从而能将空气中的有机物和有害气体等物质分解，综合作用从而达到自清洁的性能，提高灯具的发光度和使用寿命，减少维护时间。另外，本发明只有AB两层膜，采用现有涂覆技术即可涂覆到灯具上，本发明具有薄膜厚度小、节省材料和涂覆工艺简单等优点。
附图说明
图1为本发明纳米自清洁薄膜的防尘效果示意图；
图2为本发明纳米自清洁薄膜的分解有机物效果示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
本实施例中的一种纳米自清洁薄膜，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，所述A、B两层薄膜由含纳米级的TiO2和SiO2光触媒材料制成。所述A层薄膜为起粘合作用的底层膜，B层薄膜起光催化自清洁作用的面层膜。
一种如上述的纳米自清洁薄膜的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)制备A层薄膜
a、量取0.5mol/L的TiCl4溶液90mL在温度为70℃磁力搅拌30min，缓慢滴加0.3mol/L的Na2SiO3溶液10mL，滴加结束，继续搅拌20min，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
b、滴加NaOH溶液调节pH值至8，使a步骤所得溶液产生沉淀，沉淀完全后将得到的白色沉淀物用去离子水洗涤抽滤，以除去大部分的Na+和Cl-；
c、将上述沉淀混合物抽滤后取沉淀物，放入马弗炉中在400℃热处理温度下煅烧1h，即得纳米TiO2—SiO2的复合光触媒材料；
d、称量2g上述制备好的复合光触媒材料加入100mL的容器中，加入15mL的蒸馏水和35mL的无水乙醇混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁A层薄膜的复合剂浆料；
e、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，得到纳米自清洁A层薄膜；
2)制备B层薄膜
f、配制3mL的蒸馏水和24mL的无水乙醇的乙醇水溶液，将硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，其中硅酸钠浓度为0.4mol/L，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
g、然后配置浓度为1.5moL/L的氯化铵溶液，将氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，温度控制在40℃，接着将f步骤所得溶液缓慢滴入氯化铵溶液中，直至pH达到8，继续搅拌反应1h；
h、用去离子水洗涤所得的沉淀，并加入含量为1mol/L钛酸丁脂，不断搅拌成为白色悬浊液，滴加体积浓度为30％的H2O2 4.5mL至上述浑浊液并不停搅拌；
i、将搅拌均匀的混合溶液置于微波合成反应仪中，在温度130℃、功率150W条件下反应20min，反应结束后既得复合材料；
j、称量2g上述制备好的复合材料加入100mL容器中，将蒸馏水和无水乙醇按照加入蒸馏水5mL和无水乙醇45mL混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁B层薄膜的复合剂浆料；
k、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，然后在电热套内进行加热处理，加热温度控制在60～70℃，加热时间为30min，得到纳米自清洁B层薄膜。
本实施例制备的纳米自清洁A层薄膜中SiO2的质量百分比含量为5％。
实施例2
本实施例中的一种纳米自清洁薄膜，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，所述A、B两层薄膜由含纳米级的TiO2和SiO2光触媒材料制成。所述A层薄膜为起粘合作用的底层膜，B层薄膜起光催化自清洁作用的面层膜。
一种如上述的纳米自清洁薄膜的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)制备A层薄膜
a、量取0.5mol/L的TiCl4溶液90mL在温度为70℃磁力搅拌30min，缓慢滴加0.3mol/L的Na2SiO3溶液20mL，滴加结束，继续搅拌20min，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
b、滴加NaOH溶液调节pH值至8，使a步骤所得溶液产生沉淀，沉淀完全后将得到的白色沉淀物用去离子水洗涤抽滤，以除去大部分的Na+和Cl-；
c、将上述沉淀混合物抽滤后取沉淀物，放入马弗炉中在500℃热处理温度下煅烧1h，即得纳米TiO2—SiO2的复合光触媒材料；
d、称量3g上述制备好的复合光触媒材料加入100mL的容器中，加入15mL的蒸馏水和35mL的无水乙醇混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁A层薄膜的复合剂浆料；
e、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，得到纳米自清洁A层薄膜；
2)制备B层薄膜
f、配制3mL的蒸馏水和24mL的无水乙醇的乙醇水溶液，将硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，其中硅酸钠浓度为0.4mol/L，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
g、然后配置浓度为1.5moL/L的氯化铵溶液，将氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，温度控制在40℃，接着将f步骤所得溶液缓慢滴入氯化铵溶液中，直至pH达到8，继续搅拌反应1h；
h、用去离子水洗涤所得的沉淀，并加入含量为2mol/L钛酸丁脂，不断搅拌成为白色悬浊液，滴加体积浓度为30％的H2O2 4.5mL至上述浑浊液并不停搅拌；
i、将搅拌均匀的混合溶液置于微波合成反应仪中，在温度140℃、功率120W条件下反应30min，反应结束后既得复合材料；
j、称量3g上述制备好的复合材料加入100mL容器中，将蒸馏水和无水乙醇按照加入蒸馏水5mL和无水乙醇45mL混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁B层薄膜的复合剂浆料；
k、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，然后在电热套内进行加热处理，加热温度控制在60～70℃，加热时间为30min，得到纳米自清洁B层薄膜。
本实施例制备的纳米自清洁A层薄膜中SiO2的质量百分比含量为10％。
实施例3
本实施例中的一种纳米自清洁薄膜，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，所述A、B两层薄膜由含纳米级的TiO2和SiO2光触媒材料制成。所述A层薄膜为起粘合作用的底层膜，B层薄膜起光催化自清洁作用的面层膜。
一种如上述的纳米自清洁薄膜的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)制备A层薄膜
a、量取0.5mol/L的TiCl4溶液90mL在温度为70℃磁力搅拌30min，缓慢滴加0.3mol/L的Na2SiO3溶液30mL，滴加结束，继续搅拌20min，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
b、滴加NaOH溶液调节pH值至8，使a步骤所得溶液产生沉淀，沉淀完全后将得到的白色沉淀物用去离子水洗涤抽滤，以除去大部分的Na+和Cl-；
c、将上述沉淀混合物抽滤后取沉淀物，放入马弗炉中在600℃热处理温度下煅烧1h，即得纳米TiO2—SiO2的复合光触媒材料；
d、称量4g上述制备好的复合光触媒材料加入100mL的容器中，加入15mL的蒸馏水和35mL的无水乙醇混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁A层薄膜的复合剂浆料；
e、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，得到纳米自清洁A层薄膜；
2)制备B层薄膜
f、配制3mL的蒸馏水和24mL的无水乙醇的乙醇水溶液，将硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，其中硅酸钠浓度为0.4mol/L，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
g、然后配置浓度为1.5moL/L的氯化铵溶液，将氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，温度控制在40℃，接着将f步骤所得溶液缓慢滴入氯化铵溶液中，直至pH达到8，继续搅拌反应1h；
h、用去离子水洗涤所得的沉淀，并加入含量为3mol/L钛酸丁脂，不断搅拌成为白色悬浊液，滴加体积浓度为30％的H2O2 4.5mL至上述浑浊液并不停搅拌；
i、将搅拌均匀的混合溶液置于微波合成反应仪中，在温度150℃、功率100W条件下反应40min，反应结束后既得复合材料；
j、称量4g上述制备好的复合材料加入100mL容器中，将蒸馏水和无水乙醇按照加入蒸馏水5mL和无水乙醇45mL混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁B层薄膜的复合剂浆料；
k、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，然后在电热套内进行加热处理，加热温度控制在60～70℃，加热时间为30min，得到纳米自清洁B层薄膜。
本实施例制备的纳米自清洁A层薄膜中SiO2的质量百分比含量为15％。
实施例4
本实施例中的一种纳米自清洁薄膜，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，所述A、B两层薄膜由含纳米级的TiO2和SiO2光触媒材料制成。所述A层薄膜为起粘合作用的底层膜，B层薄膜起光催化自清洁作用的面层膜。
一种如上述的纳米自清洁薄膜的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)制备A层薄膜
a、量取0.5mol/L的TiCl4溶液90mL在温度为70℃磁力搅拌30min，缓慢滴加0.3mol/L的Na2SiO3溶液40mL，滴加结束，继续搅拌20min，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
b、滴加NaOH溶液调节pH值至8，使a步骤所得溶液产生沉淀，沉淀完全后将得到的白色沉淀物用去离子水洗涤抽滤，以除去大部分的Na+和Cl-；
c、将上述沉淀混合物抽滤后取沉淀物，放入马弗炉中在700℃热处理温度下煅烧1h，即得纳米TiO2—SiO2的复合光触媒材料；
d、称量5g上述制备好的复合光触媒材料加入100mL的容器中，加入15mL的蒸馏水和35mL的无水乙醇混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁A层薄膜的复合剂浆料；
e、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，得到纳米自清洁A层薄膜；
2)制备B层薄膜
f、配制3mL的蒸馏水和24mL的无水乙醇的乙醇水溶液，将硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，其中硅酸钠浓度为0.4mol/L，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
g、然后配置浓度为1.5moL/L的氯化铵溶液，将氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，温度控制在40℃，接着将f步骤所得溶液缓慢滴入氯化铵溶液中，直至pH达到8，继续搅拌反应1h；
h、用去离子水洗涤所得的沉淀，并加入含量为2mol/L钛酸丁脂，不断搅拌成为白色悬浊液，滴加体积浓度为30％的H2O2 4.5mL至上述浑浊液并不停搅拌；
i、将搅拌均匀的混合溶液置于微波合成反应仪中，在温度135℃、功率140W条件下反应25min，反应结束后既得复合材料；
j、称量5g上述制备好的复合材料加入100mL容器中，将蒸馏水和无水乙醇按照加入蒸馏水5mL和无水乙醇45mL混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁B层薄膜的复合剂浆料；
k、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，然后在电热套内进行加热处理，加热温度控制在60～70℃，加热时间为30min，得到纳米自清洁B层薄膜。
本实施例制备的纳米自清洁A层薄膜中SiO2的质量百分比含量为20％。
实施例5
本实施例中的一种纳米自清洁薄膜，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，所述A、B两层薄膜由含纳米级的TiO2和SiO2光触媒材料制成。所述A层薄膜为起粘合作用的底层膜，B层薄膜起光催化自清洁作用的面层膜。
一种如上述的纳米自清洁薄膜的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)制备A层薄膜
a、量取0.5mol/L的TiCl4溶液90mL在温度为70℃磁力搅拌30min，缓慢滴加0.3mol/L的Na2SiO3溶液60mL，滴加结束，继续搅拌20min，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
b、滴加NaOH溶液调节pH值至8，使a步骤所得溶液产生沉淀，沉淀完全后将得到的白色沉淀物用去离子水洗涤抽滤，以除去大部分的Na+和Cl-；
c、将上述沉淀混合物抽滤后取沉淀物，放入马弗炉中在500℃热处理温度下煅烧1h，即得纳米TiO2—SiO2的复合光触媒材料；
d、称量3g上述制备好的复合光触媒材料加入100mL的容器中，加入15mL的蒸馏水和35mL的无水乙醇混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁A层薄膜的复合剂浆料；
e、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，得到纳米自清洁A层薄膜；
2)制备B层薄膜
f、配制3mL的蒸馏水和24mL的无水乙醇的乙醇水溶液，将硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，其中硅酸钠浓度为0.4mol/L，并向其中加入0.5mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
g、然后配置浓度为1.5moL/L的氯化铵溶液，将氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，温度控制在40℃，接着将f步骤所得溶液缓慢滴入氯化铵溶液中，直至pH达到8，继续搅拌反应1h；
h、用去离子水洗涤所得的沉淀，并加入含量为3mol/L钛酸丁脂，不断搅拌成为白色悬浊液，滴加体积浓度为30％的H2O2 4.5mL至上述浑浊液并不停搅拌；
i、将搅拌均匀的混合溶液置于微波合成反应仪中，在温度145℃、功率130W条件下反应35min，反应结束后既得复合材料；
j、称量3g上述制备好的复合材料加入100mL容器中，将蒸馏水和无水乙醇按照加入蒸馏水5mL和无水乙醇45mL混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁B层薄膜的复合剂浆料；
k、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，然后在电热套内进行加热处理，加热温度控制在60～70℃，加热时间为30min，得到纳米自清洁B层薄膜。
本实施例制备的纳米自清洁A层薄膜中SiO2的质量百分比含量为30％。
一种使用上述实施例的纳米自清洁薄膜制备的灯具，其包括光源、铝箔外壳、亚克力板及亚克力板上的反射点、灯罩和由A、B两层薄膜组成的纳米自清洁薄膜，所述A层薄膜设在灯罩外表面上，所述B两层薄膜设在A层薄膜上构成纳米自清洁薄膜。
所述光源的色温为8000～10000K、6000～6500K或3000～3200K，光源发光波段为390～780nm的自然光。
所述的纳米自清洁薄膜的吸收光谱波长为300～700nm的连续波段，厚度为0.1～10μm；优选纳米自清洁薄膜的厚度0.3μm。
所述灯罩为平板灯罩或聚光透镜灯罩。
为表明本发明的效果，对由A、B两层薄膜组成的纳米自清洁薄膜进行了测试，测试选用的光源为6000～6500K色温的自然光LED光源，玻璃和PC板做基材。
将本发明制备的A、B两层薄膜涂覆在玻璃和PC板上，在色温6000～6500K的自然光LED光源下照射24h；然后，使用接触角测量仪测量纳米自清洁薄膜表面与水的接触角，以玻璃做基材时测得接触角为0°，以PC板做基材时测得接触角为10°，证明本发明具有优良的自清洁能力。采用亚甲基蓝的降解表征纳米自清洁薄膜的光催化性能，测得薄膜的光解指数为43.6[nmol/(L·min)]；防尘效果见图1，在玻璃板上撒落均匀的石膏粉，将玻璃板直立并震荡后，玻璃板上涂有本发明制备的纳米自清洁薄膜的一侧经过震荡后能够轻易将石膏粉滑落干净，而没有纳米自清洁薄膜的一侧石膏粉只有部分掉落，仍然很脏。
分解有机物效果见图2，实验前，将红墨水涂抹在喷涂有本发明制备的纳米自清洁薄膜的陶瓷上；实验开始时，陶瓷上方放置铜钱形成的遮光部位作为参照；在色温6000～6500K的自然光LED光源下照射24h，只有被铜钱挡住光部分的红墨水没有被分解，其余部位的红墨水被分解去除的效果显著。通过含有有机物成分的红墨水被分解去除的现象，证明了本发明制备的纳米自清洁薄膜具有氧化分解作用。
本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明范围的前提下，根据上述说明进行的改进与变换都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种纳米自清洁薄膜的制备方法，该纳米自清洁薄膜由A、B两层薄膜组成，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
1）制备A层薄膜
a、量取0.5 mol/L的TiCl4溶液90 mL在温度为70 ℃磁力搅拌30 min，缓慢滴加0.3mol/L的Na2SiO3溶液10 mL、20 mL、30 mL、40 mL或60 mL，滴加结束，继续搅拌20 min，并向其中加入0.5 mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
b、滴加NaOH溶液调节pH值至8，使a步骤所得溶液产生沉淀，沉淀完全后将得到的白色沉淀物用去离子水洗涤抽滤，以除去大部分的Na+和Cl-；
c、将上述沉淀混合物抽滤后取沉淀物，放入马弗炉中在400℃~700 ℃热处理温度下煅烧1 h，即得纳米TiO2—SiO2的复合光触媒材料；
d、称量2~5 g上述制备好的复合光触媒材料加入100 mL的容器中，加入15 mL的蒸馏水和35 mL的无水乙醇混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁A层薄膜的复合剂浆料；
e、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，得到纳米自清洁A层薄膜；
2）制备B层薄膜
f、配制3 mL的蒸馏水和24 mL的无水乙醇的乙醇水溶液，将硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，其中硅酸钠浓度为0.4 mol/L，并向其中加入0.5 mL阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；
g、然后配置浓度为1.5 moL/L的氯化铵溶液，将氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，温度控制在40 ℃，接着将f步骤所得溶液缓慢滴入氯化铵溶液中，直至pH 达到8，继续搅拌反应1 h；
h、用去离子水洗涤所得的沉淀，并加入含量为1 mol/L~3 mol/L钛酸丁酯，不断搅拌成为白色悬浊液，滴加体积浓度为30% 的H2O2 4.5 mL至上述浑浊液并不停搅拌；
i、将搅拌均匀的混合溶液置于微波合成反应仪中，在温度130~150 ℃、功率100~150 W条件下反应20~40 min，反应结束后即得复合材料；
j、称量2~5 g上述制备好的复合材料加入100 mL容器中，将蒸馏水和无水乙醇按照加入蒸馏水5 mL和无水乙醇45 mL混合制成浆料，将浆料边搅拌边缓缓加入容器中，然后超声至完全溶解，得到纳米自清洁B层薄膜的复合剂浆料；
k、在喷涂过底膜层的PC板上采用浸渍、喷涂、辊涂、化学沉积或提拉方法涂覆一层复合剂浆料，然后在电热套内进行加热处理，加热温度控制在60~70 ℃，加热时间为30 min，得到纳米自清洁B层薄膜。
2.一种使用权利要求1所述的方法制备的纳米自清洁薄膜制备的灯具，其特征在于：包括光源、铝箔外壳、亚克力板及亚克力板上的反射点、灯罩和由A、B两层薄膜组成的纳米自清洁薄膜，所述A层薄膜设在灯罩外表面上，所述B层薄膜设在A层薄膜上构成纳米自清洁薄膜。
3.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于：所述光源的色温为8000~10000 K、6000~6500 K或3000~3200 K，光源发光波段为390 ~780 nm的自然光。
4.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于：所述的纳米自清洁薄膜的吸收光谱波长为300 ~700 nm的连续波段，厚度为0.1~10 μm。
5.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于：所述灯罩为平板灯罩或聚光透镜灯罩。
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