CN111298838B - 一种用于疏水表面的光触媒净化剂 - Google Patents

一种用于疏水表面的光触媒净化剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于疏水表面的光触媒净化剂，包括如下的原料：改性二氧化钛微球，表面活性剂，分散剂，有机硅酸酯，过氧化物，有机溶剂和水，所述改性二氧化钛微球是二氧化钛和聚羧酸以及聚醚反应得到的产物。本发明配制的光触媒净化剂适用于疏水材料表面的处理，其具有抗菌杀菌能力强、耐水洗性好、保存使用时间长等特点，同时还具有防霉、除甲醛、除TVOC、除异味的能力。本发明提供的光触媒净化剂喷涂于墙面瓷砖或者作为防水涤纶面料整理液，在水洗数次后仍保持了很好的光触媒净化空气和除菌的效果。

Description

一种用于疏水表面的光触媒净化剂
技术领域
本发明涉及一种光触媒，具体涉及一种用于疏水表面的光触媒净化剂。
背景技术
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光及可见光的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。
光触媒目前多用于空气净化、废水处理、环保材料制备等领域，在净化剂内也常有添加。申请号为：CN201010613480.0公开了一种具有光触媒抗菌效果的瓷砖，其中在瓷砖的表层喷覆了一层纳米级的二氧化钛和氧化硅混合物，来形成一层光触媒涂层，从而起到了抗菌、净化空气等效果。光触媒不仅可以用于家装瓷砖领域，还可以用于纺织织物上进行除菌抗菌，如申请号为：201810616847.0公开了一种纳米抗菌涡流纺纱线及其生产工艺，其中在以涤纶长丝为芯纱的纱线表面沾染纳米二氧化钛光触媒，有效的提高了纱线的抗菌抑菌能力。虽然上述方法均公开使用了二氧化钛光触媒，也起到了不错的效果，但二氧化钛在与空气中的水分子接触作用下会带有羟基，从而亲水性极强，所以其在瓷砖或涤纶等疏水材料上的附着力会大大的减弱，也就造成了其杀菌效果以及持久性的下降，因此本领域技术人员需要不断提升光触媒在此类被涂覆材料表面上的附着稳定性，才能发挥光触媒的最佳效果。
发明内容
本发明的旨在提供一种用于疏水表面的光触媒净化剂，其中添加的是一种改性二氧化钛微球，相较于传统的二氧化钛光触媒而言，能更好的附着于瓷砖或涤纶等疏水材料的表面上，进而克服了上述缺陷。
本发明通过以下技术手段得以实现。
一种用于疏水表面的光触媒净化剂，包括如下的原料：改性二氧化钛微球，表面活性剂，分散剂，有机硅酸酯，过氧化物，有机溶剂和水，所述改性二氧化钛微球是二氧化钛和聚羧酸以及聚醚反应得到的产物。
进一步地，所述聚羧酸选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚衣康酸的至少一种；所述的聚醚选自聚乙二醇单甲醚、四氢呋喃均聚醚中的至少一种。
进一步地，所述聚羧酸选自聚一元酸和聚二元酸的的混合物，具体选自聚丙烯酸和聚马来酸的混合物、聚丙烯酸和聚衣康酸的混合物、聚甲基丙烯酸和聚马来酸的混合物、聚甲基丙烯酸和聚衣康酸的混合物。
进一步地，所述聚一元酸和聚二元酸的质量之比是1:1-3:1。
进一步地，所述二氧化钛微球的平均粒径为30-60nm。
进一步地，所述二氧化钛、聚羧酸和聚醚对应的质量比是0.7-1.6:2-5:1-2。
进一步地，所述的聚羧酸的分子量为1000-3000，所述的聚醚的分子量为700-1200。
进一步地，所述光触媒净化剂，包括如下质量份的原料：
Figure BDA0002420887240000021
进一步地，所述有机硅酸酯的通式为R1 4SiO4，其中R1选自具有1-4个碳原子的烷基，比如正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯或正硅酸丁酯，所述有机硅酸酯也可以为聚硅酸酯，所述聚硅酸酯是上述R1 4SiO4的低聚物。
进一步地，所述过氧化物选自无机过氧化物，例如双氧水或过氧化钠。
进一步地，所述有机溶剂选自乙醇、丙酮或乙酸乙酯。
进一步地，所述表面活性剂选自为羧酸盐类表面活性剂或磷酸盐类表面活性剂。
进一步地，所述分散剂选自焦磷酸钠、六偏磷酸钠或十二烷基硫酸钠中的任意一种。
进一步地，所述的改性二氧化钛微球的制备方法包括如下步骤：
将二氧化钛微球、聚醚和聚羧酸共混，然后再加入浓硫酸作为催化剂反应即得改性二氧化钛微球。
进一步地，所述改性二氧化钛微球的制备方法是不断搅拌均匀，同时在惰性气体氛围下，在75-85℃反应，反应5-7h。
本发明具有以下有益效果：
令人意外地发现，本发明对二氧化钛微球进行聚醚和聚羧酸改性处理后，其表现出了更强的附着稳定性和光降解特性，并且所制得的改性二氧化钛微球与有机硅酸酯具有优异的协同作用。具体地：二氧化钛在空气中与水分子作用会常带有羟基，表现出了亲水极性强的特点，而聚醚也具有羟基，两者可以与聚羧酸上的羧基发生酯化反应，在本发明工艺条件下，将上述三种成分共同混合制备成了一种聚合物——改性二氧化钛微球，此改性二氧化钛微球表面的羟基数量大幅降低，亲水性减弱，从而提高了在涤纶表面上的附着强力，由此可以避免了大量使用粘结剂来提升二氧化钛附着性的问题，不仅能降低原料成本，还能更好的发挥光触媒的使用效果。
1.改性二氧化钛微球不仅表面亲水性得以改善，在聚醚和聚羧酸共同复合附着下，改性二氧化钛微球的表面活性也到了很好的优化，其在溶剂中的分散性能有效的提升，避免了积聚沉淀的现象发生，保证了其使用时涂布分散的均匀性，延长了净化剂的保存时间和寿命。
2.改性二氧化钛微球与有机硅酸酯复配使用后，有机硅酸酯能够进一步增强改性二氧化钛微球的表面稳定性，及其与疏水表面间的附着强力和耐洗耐磨性，保证了净化剂整体在涤纶表面上的成膜稳定性和耐候性，充分发挥了改性二氧化钛微球优良的特性，提高了光触媒的净化能力及稳定性。
3.发明人预料不到地发现，在对二氧化肽微球进行改性时，采用聚一元羧酸和聚二元羧酸的复配，对所得光触媒净化剂在疏水表面的亲和力会更强，保证了长时间的使用寿命和效果，进行多次水洗后，一元羧酸和聚二元羧酸的复配改性后的二氧化钛微球制备得到的光触媒净化剂仍能稳定的起到高效的净化效果。
4.本发明配制的光触媒净化剂适用于疏水表面的处理，其具有抗菌杀菌能力强、耐水洗性好、保存使用时间长等特点，同时还具有防霉、除甲醛、除TVOC、除异味的能力，极具推广使用价值和市场竞争力。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。本发明实施例所述原料均为市售，除非特别说明，采用的原料和方法为本技术领域常规原料和方法。
三聚磷酸钠采购自常州万朗化工科技有限公司。
六偏磷酸钠采购自山东振华工业股份有限公司。
二氧化钛微球采购自杭州恒纳新材料有限公司，平均粒径约为10nm。
表面活性剂选自AEC，采购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司，型号为：AEC-9H。
制备例1
改性二氧化钛微球1的制备方法包括如下步骤：
(1)先将二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚丙烯酸和聚马来酸加入到酯化反应釜内，然后再向酯化反应釜内加入浓硫酸作为催化剂，以800rpm的搅拌速度不断搅拌至均匀，同时通入氮气，将酯化反应釜内的空气排出；聚乙二醇单甲醚的分子量为700，聚丙烯酸和聚马来酸的分子量为1000；并控制二氧化钛微球、聚丙烯酸、聚马来酸、聚乙二醇单甲醚对应的质量比是0.7:1:1:1；所述的浓硫酸的加入量是二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚丙烯酸和聚马来酸总质量的1％；
(2)调节氮气的通入量，控制酯化反应釜内的气压控制在8kPa，期间对酯化反应釜进行加热和保温处理，始终保持酯化反应釜内的温度为75℃，酯化反应处理5h后，将所得的反应物取出，冷却至室温后，再用去离子水对反应物冲洗至中性，最后对反应物进行低温烘干至恒重后即得改性二氧化钛微球，平均粒径约为10nm。
制备例2
改性二氧化钛微球2的制备方法包括如下步骤：
(1)先将二氧化钛微球、聚丙烯酸、聚马来酸和四氢呋喃均聚醚加入到酯化反应釜内，然后再向酯化反应釜内加入浓硫酸作为催化剂，以900rpm的搅拌速度不断搅拌至均匀，同时通入氮气，将酯化反应釜内的空气排出；四氢呋喃均聚醚的分子量为900，聚丙烯酸和聚马来酸的分子量为3000；并控制二氧化钛微球、聚丙烯酸、聚马来酸和四氢呋喃均聚醚对应的质量比是1.2:2:1.5:1.5；所述的浓硫酸的加入量是二氧化钛微球、四氢呋喃均聚醚、聚丙烯酸和聚马来酸总质量的2％；
(2)调节氮气的通入量，控制酯化反应釜内的气压控制在9kPa，期间对酯化反应釜进行加热和保温处理，始终保持酯化反应釜内的温度为80℃，酯化反应处理6h后，将所得的反应物取出，冷却至室温后，再用去离子水对反应物冲洗至中性，最后对反应物进行低温烘干至恒重后即得改性二氧化钛微球，平均粒径约为10nm。
制备例3
改性二氧化钛微球3的制备方法包括如下步骤：
(1)先将二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚甲基丙烯酸和聚衣康酸加入到酯化反应釜内，然后再向酯化反应釜内加入浓硫酸作为催化剂，以1000rpm的搅拌速度不断搅拌至均匀，同时通入氮气，将酯化反应釜内的空气排出；聚乙二醇单甲醚的分子量为1200，聚甲基丙烯酸和聚衣康酸的分子量为1400；并控制二氧化钛微球、聚甲基丙烯酸、聚衣康酸、聚乙二醇单甲醚对应的质量比是1.6:3:2:2；所述的浓硫酸的加入量是二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚丙烯酸和聚衣康酸总质量的3％；
(2)调节氮气的通入量，控制酯化反应釜内的气压控制在10kPa，期间对酯化反应釜进行加热和保温处理，始终保持酯化反应釜内的温度为85℃，酯化反应处理7h后，将所得的反应物取出，冷却至室温后，再用去离子水对反应物冲洗至中性，最后对反应物进行低温烘干至恒重后即得改性二氧化钛微球，平均粒径约为15nm。
制备例4
改性二氧化钛微球4的制备方法包括如下步骤：
制备例4与制备例1的步骤相同，仅将聚乙二醇单甲醚的分子量换为550。最终得到改性二氧化钛微球4的粒径约为10nm。
制备例5
改性二氧化钛微球5的制备方法包括如下步骤：
(1)先将二氧化钛微球、聚丙烯酸，聚马来酸和四氢呋喃均聚醚加入到酯化反应釜内，然后再向酯化反应釜内加入浓硫酸作为催化剂，以800rpm的搅拌速度不断搅拌至均匀，同时通入氮气，将酯化反应釜内的空气排出；聚丙烯酸和聚丙烯酸的的分子量为2000；并控制二氧化钛微球、聚丙烯酸、聚马来酸和四氢呋喃均聚醚对应的质量比是1.3:2:1.5:1.5；所述的浓硫酸的加入量是二氧化钛微球、聚丙烯酸，聚马来酸和四氢呋喃均聚醚总质量的1％；
(2)调节氮气的通入量，控制酯化反应釜内的气压控制在8kPa，期间对酯化反应釜进行加热和保温处理，始终保持酯化反应釜内的温度为75℃，酯化反应处理5h后，将所得的反应物取出，冷却至室温后，再用去离子水对反应物冲洗至中性，最后对反应物进行低温烘干至恒重后即得改性二氧化钛微球。
制备例6
改性二氧化钛微球6的制备方法包括如下步骤：
制备例6与制备例1的步骤相同，仅将二氧化钛微球换为平均粒径为30nm的二氧化钛微球。
制备例7
改性二氧化钛微球7的制备方法包括如下步骤：
(1)先将二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚丙烯酸加入到酯化反应釜内，然后再向酯化反应釜内加入浓硫酸作为催化剂，以900rpm的搅拌速度不断搅拌至均匀，同时通入氮气，将酯化反应釜内的空气排出；其中所述的二氧化钛微球的平均粒径为40nm，聚乙二醇单甲醚的分子量为900，聚丙烯酸的分子量为1000；并控制二氧化钛微球、聚丙烯酸、聚乙二醇单甲醚对应的质量比是1.2:2:1.5；所述的浓硫酸的加入量是二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚丙烯酸总质量的2％；
(2)调节氮气的通入量，控制酯化反应釜内的气压控制在9kPa，期间对酯化反应釜进行加热和保温处理，始终保持酯化反应釜内的温度为80℃，酯化反应处理6h后，将所得的反应物取出，冷却至室温后，再用去离子水对反应物冲洗至中性，最后对反应物进行低温烘干至恒重后即得改性二氧化钛微球，平均粒径约为15nm。
制备例8
改性二氧化钛微球8的制备方法包括如下步骤：
(1)先将二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚马来酸加入到酯化反应釜内，然后再向酯化反应釜内加入浓硫酸作为催化剂，以900rpm的搅拌速度不断搅拌至均匀，同时通入氮气，将酯化反应釜内的空气排出；其中所述的二氧化钛微球的平均粒径为40nm，聚乙二醇单甲醚的分子量为900，聚马来酸的分子量为1200；并控制二氧化钛微球、聚马来酸、聚乙二醇单甲醚对应的质量比是1.2:2:1.5；所述的浓硫酸的加入量是二氧化钛微球、聚乙二醇单甲醚、聚马来酸总质量的2％；
(2)调节氮气的通入量，控制酯化反应釜内的气压控制在9kPa，期间对酯化反应釜进行加热和保温处理，始终保持酯化反应釜内的温度为80℃，酯化反应处理6h后，将所得的反应物取出，冷却至室温后，再用去离子水对反应物冲洗至中性，最后对反应物进行低温烘干至恒重后即得改性二氧化钛微球，平均粒径约为15nm。
对比制备例1
改性二氧化钛微球9的制备方法包括如下步骤：
对比制备例1与制备例1的步骤相同，区别仅在于步骤(1)不加入聚乙二醇单甲醚，具体步骤(1)中各原料的配比是二氧化钛微球、聚甲基丙烯酸、聚衣康酸对应的质量比是0.7:1:1。最终所得改性二氧化钛微球9的平均粒径约10nm。
对比制备例2
改性二氧化钛微球10的制备方法包括如下步骤：
对比制备例2与制备例1的步骤相同，区别仅在于步骤(1)不加入聚羧酸，具体步骤(1)中各原料配比为二氧化钛微球和聚乙二醇单甲醚的质量比是0.7:1。最终所得改性二氧化钛微球10的平均粒径约10nm。
实施例1
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000061
Figure BDA0002420887240000071
实施例2
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000072
实施例3
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000073
所述AEC，采购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司，型号为：AEC-9H。
所述十二烷基硫酸钠，采购自苏州富腾化工有限公司。
实施例4
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000074
Figure BDA0002420887240000081
所述AEC，采购自东莞市嘉宏有机硅科技有限公司，型号为：AEC-9H。
所述六偏磷酸钠，采购自山东振华工业股份有限公司。
实施例5
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000082
实施例6
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000083
所述三聚磷酸钠，采购自常州万朗化工科技有限公司。
所述六偏磷酸钠，采购自山东振华工业股份有限公司。
实施例7
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000084
Figure BDA0002420887240000091
实施例8
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000092
对比例1
本对比例1与实施例1的制备方法相同，唯一区别在于本对比例1中不添加正硅酸甲酯。
对比例2
本对比例2与实施例1的制备方法相同，唯一区别在于本对比例2中不添加改性二氧化钛微球1成分，而是用等质量份的未改性处理的二氧化钛微球取代。
对比例3
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000093
对比例4
一种用于涤纶表面的光触媒净化剂，包括质量份数如下的原料：
Figure BDA0002420887240000094
Figure BDA0002420887240000101
测试例1
为了对比和测试本发明光触媒净化剂的除甲醛和除TVOC的性能，设置了此测试例1，除甲醛性能具体对应的实验方法是：将上述实施例1-8、对比例1-4对应制得的光触媒净化剂分别喷涂在40cm×40cm的瓷砖(品牌为诺贝尔瓷砖)上，每块瓷砖的喷涂量均为10ml，每组均对应设置三个重复试验，然后置放于1.5立方米的实验仓内，暗室条件下充入一定量的标准浓度的甲醛气体，并启动仓内空气循环泵，当仓内甲醛浓度稳定在510ppb左右时停止充入甲醛标准气体，待暗吸附平衡后(过程时间一般为0.5-1h，仓内气体浓度变化小于10ppb/h时视为暗吸附平衡)，在之后的1.5h时间内分三次测试实验仓内甲醛浓度，并记录。测试完后，开启仓内40W的日光灯(波长范围400-800nm)照射，每隔1个小时记录一次实验仓内甲醛浓度(ppb)；期间始终控制实验仓内的温度为20℃、湿度60RH％，具体对比数据如下表1所示；除TVOC性能具体对应的实验方法与上述除甲醛的方法步骤相同，区别在于充入的是标准浓度的TVOC气体(具体为苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、正十一烷的混合物)，开启日光灯后，每隔1小时记录TVOC浓度((ppb))具体对比数据如下表2所示；
表1
Figure BDA0002420887240000102
注：上表1中所述的开启仓内日光灯照射的时间点具体为10：30。
表2
Figure BDA0002420887240000111
注：上表2中所述的开启仓内日光灯照射的时间点具体为8：30。
由上表1和上表2可以看出，本发明方法制得的光触媒净化剂能够对甲醛和TVOC具有很好的消除净化效果。从数据可知：本发明实施例1～3对应制得的光触媒净化剂在5个小时即可达到80％以上的甲醛清除率和80％以上的TVOC清除率；在6个小时即可达到98％以上的甲醛清除率和98％以上的TVOC清除率。
测试例2
为了对比和测试本发明光触媒净化剂的实时杀菌效果和10天后的杀菌效果，设置了此测试例2，实时杀菌效果具体对应的实验方法是：将上述实施例1-8、对比例1-4对应制得的光触媒净化剂分别喷涂在涤纶织物面料上(苏州立恩纺织有限公司，100％涤纶，密度240T)，每片织物面料的长宽尺寸均为1.5m，每平米涤纶织物面料对应光触媒净化剂的喷涂量均为18ml，然后将处理后的涤纶织物面料立即置于面积为15m2、高度为2.8m的房间内的五个测试点，所述测试点是房间对角线交点，以及该交点和四墙角连线的四个中点，采样高度1.5米。按照GB/T18204.1-2000《公共场所空气微生物实验方法》，测试经过光触媒净化剂处理后的织物对室内空气的除菌效果。具体方法是，菌种分别选择大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，培养皿中含菌量为5×108cfu/mL，参照《消毒技术规范》规定的现场试验方法测定其对现场空气中自然菌的消亡率，Gm＝(M0-M1)/M0×100％，式中：Gm为自然菌消亡率，M0为培养皿中菌落数平均值，M1为将培养皿暴露于采样点，在40W日光灯照射90min后，培养皿中菌落数平均值。菌落平均数的测试是培养皿暴露后，置于37℃培养箱内48h，进行菌落计数。菌落平均数的测试是培养皿暴露后，置于37℃培养箱内48h，进行菌落计数。
将上述相同处理后的涤纶织物面料自然放置10天后，再进行上述灭菌试验；实时杀菌和10天后杀菌的细菌消亡率如表3所示：
表3
Figure BDA0002420887240000121
由上表3可以看出，本发明方法制得的光触媒净化剂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有很强的杀灭效果。而且自然条件下放置10天，杀菌效果没有明显下降，仍保持了令人满意的杀菌效果。而普通光触媒精华液处理后的涤纶织物，在放置10天后杀菌效果有较大程度的下降。
测试例3
为了对比和测试本发明光触媒净化剂表面处理后的涤纶表面的耐水洗性，设置了此测试例3，具体对应的实验方法是：将上述实施例1-8、对比例1-4对应制得的光触媒净化剂分别喷涂在涤纶织物面料上(苏州立恩纺织有限公司，100％涤纶，密度240T)，每片涤纶织物面料的长宽尺寸均为1.5m，每平米涤纶织物面料对应光触媒净化剂的喷涂量均为18ml，然后将处理后的涤纶织物面料先静置放置4h，再置于面积为15m2、高度为2.8m的试验室内的五个测试点，所述测试点是房间对角线交点，以及该交点和四墙角连线的四个中点为测试点，采样高度1.5米。按照GB/T18204.1-2000《公共场所空气微生物实验方法》，测试经过光触媒净化剂处理后的织物对室内空气的除菌效果。具体方法是，菌种分别选择大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，培养皿中含菌量为5×108cfu/mL。参照《消毒技术规范》规定的现场试验方法测定采样点空气中自然菌的消亡率，Gm＝(M0-M1)/M0×100％，式中：Gm为自然菌消亡率，M0为试验前培养皿中菌落数平均值，M1为将培养皿暴露于采样点，在40W日光灯照射90min后，培养皿中菌落数平均值。
随后再将涤纶织物面料分别投入到洗衣机内，以完全相同的强力洗涤模式(洗涤时长为0.5h)进行自动洗涤处理，总计重复洗涤五次，分别记为第一次洗涤处理、第三次洗涤处理和第五次洗涤处理，将实验用涤纶面料第五次、第十次洗涤处理及对应的检测，最终具体对比数据如下表4所示；
表4
Figure BDA0002420887240000131
由上表4可以看出，本发明方法制得的光触媒净化剂与涤纶间的附着性高，处理后的涤纶具有很强的耐水洗性，多次洗涤后仍能保持很强的抗菌活力。
测试例4
为了对比和测试本发明光触媒净化剂表面处理后的疏水瓷砖的抗水洗性，设置了此测试例4，具体对应的实验方法是：将上述实施例1-8、对比例1-4对应制得的光触媒净化剂分别喷涂在80cm×80cm的疏水瓷砖(品牌为诺贝尔瓷砖)上每块瓷砖的喷涂量均为9-10ml，每组均对应设置三个重复试验)，然后将处理后的疏水瓷砖先静置放置2h，随后再用清水对疏水瓷砖的表面进行冲洗洗涤处理，用水枪控制各组的洗涤时长和工艺均相同，总计重复洗涤十次，所述洗涤是指用水冲洗10秒，分别记为第一次洗涤处理、第三次洗涤处理和第五次洗涤处理，每次洗涤处理完成后立即将疏水瓷砖平铺于3立方米的实验仓内，暗室条件下充入一定量的标准浓度的甲醛气体，并启动仓内空气循环泵，当仓内甲醛浓度稳定在620ppb左右时停止充入甲醛标准气体，待暗吸附平衡后(过程时间一般为0.5-1h，仓内气体浓度变化小于10ppb/h时视为暗吸附平衡)，在之后的1.5h时间内分三次测试实验仓内甲醛浓度，并记录；测试完后，开启仓内40W的日光灯(波长范围400-800nm)照射，然后隔12个小时测试记录实验仓内甲醛浓度，计算对应的甲醛清除率，期间始终控制实验仓内的温度为20℃、湿度60RH％，具体对比数据如下表5所示；
表5
Figure BDA0002420887240000141
以上数据充分说明了本发明所制备得到的光触媒净化剂特别适用于疏水的表面处理，发挥了优异的清除室内空气甲醛，有机气体等对人体有害的气体。喷涂于一般装修用疏水的瓷砖表面也可以发挥优异的光触媒性能。此外，本发明提供的光触媒净化剂用作疏水表面织物的整理液，比如作为防水涤纶面料的织物整理液，能够有效对包括肠杆菌和金黄色葡萄球菌在内的菌种具有很强的除菌作用。而且喷涂于墙面的瓷砖后，或者作为防水涤纶面料的整理液，水洗数次后，仍保持了令人满意的除有害气体和除菌效果。进一步说明了本发明提供的光触媒净化剂的优势，特别适合用于各种疏水表面的处理，能有效去除室内空气中甲醛，甲苯等有害气体，同时还具有优异的除菌效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种用于疏水表面的光触媒净化剂，其特征在于，包括如下的质量份的原料：1-5份改性二氧化钛微球，0.5-1份表面活性剂，0.1-0.5份分散剂，2-10份有机硅酸酯，1-3份过氧化物，10-30份有机溶剂和40-80份水，所述改性二氧化钛微球是二氧化钛和聚羧酸以及聚醚反应得到的产物；
所述的改性二氧化钛微球的制备方法包括如下步骤：
将二氧化钛微球、聚羧酸以及聚醚共混，然后再加入浓硫酸作为催化剂，不断搅拌均匀，同时在氮气氛围下，在75-85℃反应5-7h；
所述聚羧酸选自聚丙烯酸和聚马来酸质量比1:1-3:1的混合物、聚丙烯酸和聚衣康酸质量比1:1-3:1的混合物、聚甲基丙烯酸和聚马来酸质量比1:1-3:1的混合物、聚甲基丙烯酸和聚衣康酸质量比1:1-3:1的混合物；所述的聚醚选自聚乙二醇单甲醚、四氢呋喃均聚醚中至少一种；
所述二氧化钛、聚羧酸和聚醚对应的质量比是0.7-1.6:2-5:1-2；所述的聚羧酸的分子量为1000-3000，聚醚的分子量为700-1200。
2.根据权利要求1所述光触媒净化剂，其特征在于，所述二氧化钛微球的平均粒径为5-20nm。
3.根据权利要求1所述用于疏水表面的光触媒净化剂，其特征在于，所述有机硅酸酯的通式为R1 4SiO4，其中R1选自具有1-4个碳原子的烷基，或者所述有机硅酸酯为聚硅酸酯，所述聚硅酸酯是上述R1 4SiO4的低聚物；过氧化物选自过氧化氢或过氧化钠，有机溶剂选自乙醇、丙酮或乙酸乙酯。
4.根据权利要求3所述用于疏水表面的光触媒净化剂，其特征在于，所述R1 4SiO4选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯。
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