CN103263902A - 一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法。本发明属于光催化技术领域。一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备过程包括以下工艺步骤：1)玻璃纤维布表面涂布有机或无机粘接剂；2)在涂布的有机或无机粘接剂表面，再涂布二氧化钛悬浮液；3)将涂布有机或无机粘接剂和二氧化钛悬浮液的玻璃纤维布烘干固化，得到玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂产品。本发明具有催化剂负载量可控，分布均匀，催化剂附着力强，比表面积高，二氧化钛活性高，工艺简单，施工方便，生产效率高，在各种环境中性能稳定以及耐高温防火等优点；适于玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的规模化生产。

Description

一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法
技术领域
本发明属于光催化技术领域，特别是涉及一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法。
背景技术
目前，随着人民生活水平的不断提高，近年来在室内污染问题频发及其造成的不良影响的背景下，如何改善人类室内环境空气质量便成为人们迫切需要解决的问题。二氧化钛是一种半导体光催化材料，在光照射下能吸收能量足够大的光子，产生电子一空穴对。其中光生空穴及其被俘获后形成的羟基自由基具有很强的氧化能力，几乎可以氧化所有的有机污染物并使之矿化，同时二氧化钛易于制备，成本低廉及无毒性，因此而成为利用光催化治理室内空气质量的首选材料。
为实现二氧化钛光催化效果的最大化，选用合适的高比表面光催化剂载体是关键。玻璃纤维布是一种新型的光催化剂载体材料，但如何在玻璃纤维布上均匀负载二氧化钛光催剂并实现稳定的批量制造生产是一个难点。在已公开的有关玻璃纤维负载二氧化钛光催剂的专利中(申请号：200510019601.8，200610048742.7和201110125561.0)，负载手段采用浸渍工艺，二氧化钛光催剂要先被分散在各种有机溶剂中，玻璃纤维被浸渍后要经过烘干或焙烧以去除各类有机物，存在生产过程污染排放大，无法实现二氧化钛负载量的精确控制，而且产品稳定性也无法保证等技术问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法。
本发明的目的是提供一种具有催化剂负载量可控，分布均匀，催化剂附着力强，比表面积高，二氧化钛催化活性高，工艺简单，施工方便，生产效率高，在各种环境中性能稳定以及耐高温防火等特点的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法。
本发明玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法采用如下技术方案：
一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备过程包括以下工艺步骤：
1)玻璃纤维布表面涂布有机或无机粘接剂；
2)在涂布的有机或无机粘接剂表面，再涂布二氧化钛悬浮液；
3)将涂布有机或无机粘接剂和二氧化钛悬浮液的玻璃纤维布烘干固化，得到玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂产品。
本发明玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法还可以采取如下技术措施：
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：玻璃纤维布为高硅氧玻璃纤维布，SiO2的重量含量≥90％。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：二氧化钛悬浮液为纳米二氧化钛悬浮水溶液或二氧化钛悬浮乙醇溶液。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：纳米二氧化钛的悬浮水溶液中纳米二氧化钛的重量百分比含量为2-20％。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：纳米二氧化钛的悬浮水溶液置于超声波发生器中或采用机械搅拌。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：有机粘接剂为聚氨酯粘接剂或有机硅粘接剂。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：无机粘接剂为硅胶或硅铝酸盐热固型粘接剂。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：有机或无机粘接剂的涂布层厚度为0.01-0.1mm。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：烘干固化温度为80-120℃。
所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特点是：烘干固化时间为5-30min。
本发明具有的优点和积极效果是：
玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明具有催化剂负载量可控，分布均匀，催化剂附着力强，比表面积高，二氧化钛活性高，工艺简单，施工方便，生产效率高，在各种环境中性能稳定以及耐高温防火等优点；适合于大批量玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的规模化生产。玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂产品可有效对室内空气中的有机污染物进行光催化净化处理。
附图说明
图1是玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法流程示意图。
图中，1-玻璃纤维布；2-超声波发生器；3-容器；4-搅拌机；5-二氧化钛水溶液；6-容器；7-粘接剂。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参阅附图1。
实施例1
一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其制备过程包括以下工艺步骤：
1)玻璃纤维布表面涂布有机聚氨酯粘接剂
玻璃纤维布为高硅氧玻璃纤维布，SiO2的重量含量95％。在玻璃纤维布表面涂布有机聚氨酯粘接剂，有机聚氨酯粘接剂涂层厚度为0.02mm。
2)在涂布的有机聚氨酯粘接剂表面，再涂布二氧化钛悬浮水溶液
将纳米二氧化钛悬浮水溶液涂布在有机聚氨酯粘接剂表面，纳米二氧化钛的悬浮水溶液中纳米二氧化钛的重量百分比含量为10％。二氧化钛的平均粒径为20-60nm，其中，二氧化钛晶型为锐钛型和金红石型，锐钛型和金红石型二氧化钛的重量比为90-99∶1-10。
涂布时纳米二氧化钛的悬浮水溶液置于超声波发生器中。
涂布的速度：在高硅氧玻璃纤维布表面涂布有机聚氨酯粘接剂，在涂布的有机聚氨酯粘接剂表面，再涂布二氧化钛悬浮水溶液的走布速度为2m/min。
3)烘干固化
将涂布有机聚氨酯粘接剂和二氧化钛悬浮液的玻璃纤维布，在温度为90-115℃条件下，烘干固化20min，得到玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂产品。
实施例2
一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其制备过程包括以下工艺步骤：
1)玻璃纤维布表面涂布无机硅胶粘接剂
玻璃纤维布为高硅氧玻璃纤维布，SiO2的重量含量92％。在玻璃纤维布表面涂布无机硅胶粘接剂，无机硅胶粘接剂涂层厚度为0.05mm。
2)在涂布有无机硅胶粘接剂表面，再涂布二氧化钛悬浮乙醇溶液
将纳米二氧化钛悬浮乙醇溶液涂布在无机硅胶粘接剂表面，纳米二氧化钛的悬浮乙醇溶液中纳米二氧化钛的重量百分比含量为12％。二氧化钛的平均粒径为25-50nm，其中，二氧化钛晶型为锐钛型和金红石型，锐钛型和金红石型二氧化钛的重量比为90-97∶3-10。涂布时纳米二氧化钛的悬浮水溶液中装有拌搅拌器，搅拌速度300转/分钟。
涂布的速度：在高硅氧玻璃纤维布表面涂布无机硅胶粘接剂，在涂布的无机硅胶粘接剂表面，再涂布二氧化钛悬浮乙醇溶液的走布速度为2m/min。
3)烘干固化
将涂布有机聚氨酯粘接剂和二氧化钛悬浮液的玻璃纤维布，在温度为80-110℃条件下，烘干固化25min，得到玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂产品。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备过程包括以下工艺步骤：
1)玻璃纤维布表面涂布有机或无机粘接剂；
2)在涂布的有机或无机粘接剂表面，再涂布二氧化钛悬浮液；
3)将涂布有机或无机粘接剂和二氧化钛悬浮液的玻璃纤维布烘干固化，得到玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂产品。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：玻璃纤维布为高硅氧玻璃纤维布，Si02的重量含量≥90％。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：二氧化钛悬浮液为纳米二氧化钛悬浮水溶液或二氧化钛悬浮乙醇溶液。
4.根据权利要求3所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：纳米二氧化钛的悬浮水溶液中纳米二氧化钛的重量百分比含量为2-20％。
5.根据权利要求1或3所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：纳米二氧化钛的悬浮水溶液置于超声波发生器中或采用机械搅拌。
6.根据权利要求1所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：有机粘接剂为聚氨酯粘接剂或有机硅粘接剂。
7.根据权利要求1所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：无机粘接剂为硅胶或硅铝酸盐热固型粘接剂。
8.根据权利要求1、6或7所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：有机或无机粘接剂的涂布层厚度为0.01-0.1mm。
9.根据权利要求1所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：烘干固化温度为80-120℃。
10.根据权利要求9所述的玻璃纤维布负载二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是：烘干固化时间为5-30min。
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