CN113144887A - 一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法 - Google Patents

一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法，涉及光催化涂料技术领域，所述的方法为在光催化涂料中添加导电物质，搅拌均匀，制得添加导电物质的光催化涂料，先刷底层涂料，再刷添加导电物质的光催化涂料；所述的导电物质为导电聚合物、导电碳、导电金属颗粒、导电金属线网中的一种；所述的导电聚合物与光催化涂料的重量百分比≤0.1％，所述的导电聚合物的粒径为10‑90nm；所述的导电碳与光催化涂料的重量百分比≤0.05％，所述的导电碳的粒径为10‑60nm；所述的导电金属颗粒与光催化涂料的重量百分比≤0.05％，所述的导电金属颗粒的粒径为10‑100nm；所述的导电金属线网厚度≤5μm。

Description

一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法
技术领域
本发明涉及光催化涂料技术领域，具体涉及一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法。
背景技术
光催化涂料具有良好的光催化性能，能利用光源特定波长的能量产生光催化效应，使附着在物质表面的氧气和水分子激发生成具有超活性的OH和O2自由离子基。这些具有强氧化性的自由基可以分解几乎所有对人体或环境有害的有机物质和部分无机物质,最终将有机物、细菌等分解为二氧化碳和水。因而具有抗菌、降解有机物、净化空气和自洁功能。
光催化反应的发生有三个关键环节：光能吸收、光生电荷分离、界面反应，现有的光催化涂料是通过提高紫外光、可见光光能吸收效果，或提高催化剂的比表面积以提高界面反应效率。还没有一种通过抑制光生电荷分离后空穴与激发电子再度复合的提高光催化效果的方法。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法。
所述的方法为在光催化涂料中添加导电物质，搅拌均匀，制得添加导电物质的光催化涂料，先刷底层涂料，再刷添加导电物质的光催化涂料。
优选地，所述的导电物质为导电聚合物、导电碳、导电金属颗粒、导电金属线网中的一种。
进一步优选地，所述的导电聚合物与光催化涂料的重量百分比≤0.1％，所述的导电聚合物的粒径为10-90nm。再进一步优选地，所述的导电聚合物为聚苯胺，所述的导电聚合物与光催化涂料的重量百分比为0.05-0.1％，所述的导电聚合物的粒径为10-50nm。
进一步优选地，所述的导电碳与光催化涂料的重量百分比≤0.05％，所述的导电碳的粒径为10-60nm。所述的导电碳为石墨烯，所述的导电碳与光催化涂料的重量百分比为0.03-0.05％，所述的导电碳的粒径为10-40nm。
进一步优选地，所述的导电金属颗粒与光催化涂料的重量百分比≤0.05％，所述的导电金属颗粒的粒径为10-100nm。再进一步优选地，所述的导电金属颗粒为铝粉，所述的导电金属颗粒与光催化涂料的重量百分比为0.01-0.03％，所述的导电金属颗粒的粒径为50-60nm。
进一步优选地，所述的导电金属线网厚度≤5μm。
再进一步优选地，所述的导电金属线网的两端电阻＜4欧姆。
再进一步优选地，所述的导电金属线网的一端连接带有开关的电源，另一端与地线连通。
再进一步优选地，所述的电源为直流电电源，所述的直流电电源为干电池或太阳能电池。
再进一步优选地，当光辐照强度≥0.1mw/cm2时，打开所述的带有开关的电源，施加1-24V的电压；当光辐照强度＜0.1mw/cm2时，关闭所述的带有开关的电源。
再进一步优选地，所述的导电金属线网为500目铜网，所述的导电金属线网厚度为5μm。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明提供的方法通过在光催化涂料中添加导电物质和负偏压，将光生电子迅速导走，能够显著降低光催化涂料产生的光生电子与空穴的无效复合机率，提高了光生空穴降解空气中的各类污染物的效率，降低二次污染物生成机率。
(2)本发明提供的方法可以有效提高光催化涂料降解空气中污染物的效果。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法，在东芝高新材料公司的专利(ZL201810153100.6)光催化涂料中添加重量百分比为0.05％的聚苯胺，搅拌均匀，制得添加导电物质的光催化涂料；在光催化效果测试装置墙板接地后滚刷或喷涂底层涂料(多乐士，通用无添加底漆)2次，厚度5μm，滚刷添加导电物质的光催化涂料2次，厚度5μm，放置24小时。
其中，聚苯胺的粒径为50nm。
实施例2
一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法，在东芝高新材料公司的专利(ZL201810153100.6)光催化涂料中添加重量百分比为0.01％的石墨烯，搅拌均匀，制得添加导电物质的光催化涂料；在光催化效果测试装置墙板接地后滚刷或喷涂底层涂料(多乐士，通用无添加底漆)2次，厚度5μm，滚刷添加导电物质的光催化涂料2次，厚度5μm，放置24小时。
其中，聚苯胺的粒径为35nm。
实施例3
一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法，
在东芝高新材料公司的专利(ZL 201810153100.6)光催化涂料中添加重量百分比为0.1％的铝粉，搅拌均匀，制得添加导电物质的光催化涂料；在光催化效果测试装置墙板接地后滚刷或喷涂底层涂料(多乐士，通用无添加底漆)2次，厚度5μm，滚刷添加导电物质的光催化涂料2次，厚度5μm，放置24小时。
其中，聚苯胺的粒径为55nm。
实施例4
一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法，在光催化效果测试装置墙板接地后粘贴5μm厚100目铜网，滚刷或喷涂底层涂料(多乐士，通用无添加底漆)2次，厚度5μm，滚刷光催化涂料2次，厚度5μm，放置24小时。
实施例5
一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法，在光催化效果测试装置墙板接地后粘贴5μm厚100目铜网，滚刷或喷涂底层涂料(多乐士，通用无添加底漆)2次，厚度5μm，滚刷光催化涂料2次，厚度5μm，放置24小时。在光催化效果测试装置墙板顶部铜网边缘连接带有开关的纽扣电池施加5V直流电，墙板底部铜网边缘接地。
对比例
对比例与实施例的不同之处在于，不在光催化涂料中添加聚苯胺。
试验例
测试对比例和实施例1-5降解污染物的效果
测试方法：在40W日光灯照射下测试10ppm的甲醛废气的24小时降解效果，结果见表1。
表1
Figure BDA0002938478810000041
Figure BDA0002938478810000051
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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的方法为在光催化涂料中添加导电物质。
2.根据权利要求1所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的导电物质为导电聚合物、导电碳、导电金属颗粒、导电金属线网中的一种。
3.根据权利要求2所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的导电聚合物与光催化涂料的重量百分比≤0.1％，所述的导电聚合物的粒径为10-90nm。
4.根据权利要求2所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的导电碳与光催化涂料的重量百分比≤0.05％，所述的导电碳的粒径为10-60nm。
5.根据权利要求2所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的导电金属颗粒与光催化涂料的重量百分比≤0.05％，所述的导电金属颗粒的粒径为10-100nm。
6.根据权利要求2所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的导电金属线网厚度≤5μm。
7.根据权利要求6所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的导电金属线网的两端电阻＜4欧姆，所述的导电金属线网的一端连接带有开关的电源，另一端与地线连通。
8.根据权利要求7所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的电源为直流电电源，所述的直流电电源为干电池或太阳能电池。
9.根据权利要求8所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：当光辐照强度≥0.1mw/cm2时，打开所述的带有开关的电源，施加1-24V的电压；当光辐照强度＜0.1mw/cm2时，关闭所述的带有开关的电源。
10.根据权利要求9所述的提高光催化涂料降解污染物效果的方法，其特征在于：所述的导电金属线网为500目铜网，所述的导电金属线网厚度为5μm。
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