CN113150593A - 一种抗菌除醛环保涂料 - Google Patents

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尚忠莉
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Abstract

本发明公开一种抗菌除醛环保涂料，包括如下抗菌除醛剂，抗菌除醛剂的制备方法如下：(1)将钛酸四丁酯、硼酸、硝酸铈溶解于去离子水中混合均匀；再加入丙三醇混合，将溶液转入高压反应釜中，180‑200℃反应，得到花状铈、氮共掺杂的TiO2；(2)将该铈、氮共掺杂的TiO2分散于去离子水中，在50～90℃条件下，加入硝酸锌，保持搅拌状态，缓慢滴加氨水溶液；反应30‑60min后继续加入一定量的硝酸银，搅拌状态缓慢滴加还原剂溶液；(3)将得到的复合材料以300‑400摄氏度的温度下惰性气氛煅烧，得到铈、氮共掺杂的TiO2‑ZnO‑纳米银颗粒复合材料，该复合材料抗菌性能持久，高效方便。

Description

一种抗菌除醛环保涂料
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种抗菌除醛环保涂料及其制备方法。
背景技术
随着人类健康意识的不断提升，人类所处的环境质量也越来越受到重视。环境中的细菌微生物以及甲醛甲苯等所造成的污染严重威胁人类身心健康。抗菌除醛涂料可以直接涂饰在不同材质上，例如，涂装于车辆内饰或家居建材，有效净化空气，降低细菌感染率，因此，开发环保涂料并将其赋予空气净化功能将是未来涂料领域重要的发展方向。
CN112538292A公开了一种抗菌涂料，其中含有纳米二氧化钛包覆的生物纤维素纳米纤维。通过将纳米二氧化钛均匀包覆在生物纤维素凝胶纤维的表面，不但具备了纳米二氧化钛本身的抗菌性能，还可以将纳米二氧化钛粒子均匀分散在生物纤维素的三位网状立体结构中，可以防止其在后续生产、仓储或运输过程中的粒子团聚或结块，防止其抗菌性能的下降；其具备良好的抗菌性能和成膜性能，同时具备抗菌性能的持久性。
CN112430429A公开了一种金属有机骨架材料及其制备方法与涂料，金属有机骨架材料中ZIF-9是由钴离子和咪唑类小分子络合而成，其本身就具有一定的抗菌效果；ZIF-9上负载的咪唑类离子液体也具有抗菌成分，将咪唑类离子液体负载在ZIF-9上，增强了材料的抗菌性能。当夏季温度较高时，咪唑类离子液呈液态，可发生迁移，当春夏秋季温度较低时，咪唑类离子液体呈固态，不发生迁移，防止咪唑类离子液体自行流失，影响使用时效。另外，ZIF-9为多孔结构，比表面积大，从而可以增加金属有机骨架材料中咪唑类离子液体的负载量，进一步增强了材料的抗菌性能。
发明内容
本发明提出一种抗菌除醛环保涂料及其制备方法，以解决涂料长效除醛抗菌的使用要求。
一种环保抗菌除醛涂料，其特征在于，包括如下抗菌除醛剂，抗菌除醛剂其制备方法如下：
(1)将5-20ml的钛酸四丁酯、0.005-0.1mg的硼酸、0.001-0.02mmol的硝酸铈溶解于40-80mL去离子水中混合均匀；再加入20-30mL丙三醇作为形貌控制剂，将溶液转入高压反应釜中，180-200℃反应，得到花状铈、氮共掺杂的TiO2；
(2)将该铈、氮共掺杂的TiO2以去离子水和乙醇交替清洗，随后，将其分散于去离子水中，在50～90℃条件下，加入硝酸锌，保持搅拌状态，缓慢滴加氨水溶液；反应30-60min后继续加入一定量的硝酸银，缓慢滴加还原剂溶液；
(3)将得到的复合材料以300-400摄氏度的温度下惰性气氛煅烧，得到铈、氮共掺杂的TiO2-ZnO-纳米银颗粒复合材料。
优选的，步骤(3)中的煅烧时间为20-60min；
优选的，以20～30ml/min的滴液速度滴入氨水和还原剂；
优选的，步骤(1)中的水热反应时间为12-24h。
技术效果：
本申请以丙三醇作为形貌控制剂，在水热条件下制备得到纳米花状的铈、氮共掺杂的TiO2，其本身具有高的比表面积，后续通过控制氨水以及还原剂的滴入速度在花状的铈、氮共掺杂的TiO2外层负载纳米级别的ZnO-纳米银，通过铈、氮对TiO2的掺杂，有效的提高了其光催化活性，提高了其抗菌性和甲醛吸附性；通过与纳米的ZnO-纳米银复合，提高了ZnO和纳米银的分散性，避免了颗粒团聚现象，有效的增大了活性暴露面，保证了材料在纳米程度的复合，通过对这种结构的调控，使得复合材料抗菌除醛性能持久，高效方便。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的铈、氮掺杂TiO2的SEM图。
具体实施方式
实施例1
(1)将8ml的钛酸四丁酯、0.005mg的硼酸、0.005mmol的硝酸铈溶解于40mL去离子水中混合均匀；再加入20mL丙三醇作为形貌控制剂，将溶液转入高压反应釜中，180℃反应12h，得到花状铈、氮共掺杂的TiO2；
(2)将该铈、氮共掺杂的TiO2以去离子水和乙醇交替清洗，随后，将其分散于去离子水中，在50℃条件下，加入3mmol的硝酸锌，保持搅拌状态，缓慢滴加氨水溶液；反应30min后继续加入3mmol的硝酸银，缓慢滴加抗坏血酸溶液；
(3)将得到的复合材料以300摄氏度的温度下惰性气氛煅烧，得到铈、氮共掺杂的TiO2-ZnO-纳米银颗粒复合材料。
实施例2
(1)将18ml的钛酸四丁酯、0.01mg的硼酸、0.01mmol的硝酸铈溶解于40mL去离子水中混合均匀；再加入23mL丙三醇作为形貌控制剂，将溶液转入高压反应釜中，190℃反应12h，得到花状铈、氮共掺杂的TiO2；
(2)将该铈、氮共掺杂的TiO2以去离子水和乙醇交替清洗，随后，将其分散于去离子水中，在50℃条件下，加入3mmol的硝酸锌，保持搅拌状态，缓慢滴加氨水溶液，直至硝酸锌完全反应完全；反应30min后继续加入3mmol的硝酸银，缓慢滴加抗坏血酸溶液，直至硝酸银完全被还原；
(3)将得到的复合材料以350摄氏度的温度下惰性气氛煅烧，得到铈、氮共掺杂的TiO2-ZnO-纳米银颗粒复合材料。
对实施例1-2的材料进行甲醛净化和抗菌试验研究，抗菌测试按照HG/T 3950-2007《抗菌涂料标准》标准进行；
甲醛净化测试按照JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》标准进行；结果如下：
实施例1 实施例2
甲醛净化率 98.5％ 96.7％
大肠杆菌去除率 90.5％ 89.9％
金黄色葡萄球菌去除率 92.9％ 91.5％
以上尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种抗菌除醛环保涂料，其特征在于，包括如下抗菌除醛剂，抗菌除醛剂制备方法如下：
(1)将5-20ml的钛酸四丁酯、0.005-0.1mg的硼酸、0.001-0.02mmol的硝酸铈溶解于40-80mL去离子水中混合均匀；再加入20-30mL丙三醇作为形貌控制剂，将溶液转入高压反应釜中，180-200℃反应，得到花状铈、氮共掺杂的TiO2；
(2)将该铈、氮共掺杂的TiO2以去离子水和乙醇交替清洗，随后，将其分散于去离子水中，在50～90℃条件下，加入3-10mmol的硝酸锌，保持搅拌状态，缓慢滴加氨水溶液直至硝酸锌反应完全；反应30-60min后继续加入一定量的硝酸银，保持搅拌状态，缓慢滴加还原剂溶液直至硝酸银完全被还原；
(3)将得到的复合材料以300-400摄氏度的温度下惰性气氛煅烧，得到铈、氮共掺杂的TiO2-ZnO-纳米银颗粒复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌除醛环保涂料，步骤(3)中的煅烧时间为20-60min。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌除醛环保涂料，以20～30ml/min的滴液速度滴入氨水和还原剂。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌除醛环保涂料，步骤(1)中的水热反应时间为12-24h。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌除醛环保涂料，还原剂为抗坏血酸。
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CN117143656A (zh) * 2023-08-09 2023-12-01 河南减碳科技有限公司 一种基于废变压器油的生物稳定型润滑油及其制备方法

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