CN115228488A - 一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料加工技术领域，且公开了一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的制备材料如下：纳米光触媒、硅藻土、火山岩、三氯化铋溶液、硫酸铵溶液、浓盐酸、硫酸、硝酸镧。该纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，通过本发明专利采用水解沉淀法在硅藻土表面及孔道负载纳米La掺杂BiOCl，反应过程中添加硝酸镧，使La进入到BiOCl的空间点阵，BiOCl中掺杂La3+后，由于La3+具有全充满电子构型，捕获的电子很容易释放出来(形成浅势捕获)，从而减少BiOCl表面光生电子e‑和空穴h+的复合，延长电子‑空穴对寿命，使BiOCl表面产生了更多的OH和O2‑，使光催化剂的活性提高。
Description
技术领域
本发明涉及材料加工技术领域，具体为一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用。
背景技术
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。一般定义的复合材料需满足以下条件:1、复合材料必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料；2、复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分，以所设计的形式、比例、分布组合而成，各组分之间有明显的界面存在；3、它具有结构可设计性，可进行复合结构设计；4、复合材料不仅保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能，复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属。
现有的装修污染已经严重的侵害了人体健康甚至危及人类生命安全，更为严重的是目前已经出现的装修污染致使胎儿畸形、流产，更将严重的影响到人类的生存和繁衍。目前，装修污染已被列入对公众危害最大的五种环境因素之一，因此本发明提供了一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的制备材料如下：纳米光触媒、硅藻土、火山岩、三氯化铋溶液、硫酸铵溶液、浓盐酸、硫酸、硝酸镧。
优选的，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的材料重量配比如下：纳米光触媒1份～15份、硅藻土1份～15份、火山岩1份～15份、三氯化铋溶液1份～20份、硫酸铵溶液1份～20份、浓盐酸1份～20份、硫酸1份～20份、硝酸镧1份～20份。
优选的，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的材料重量配比如下：纳米光触媒10份、硅藻土10份、火山岩10份、三氯化铋溶液15份、硫酸铵溶液15份、浓盐酸15份、硫酸15份、硝酸镧15份。
优选的，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法如下：
S1、将火山岩置入研磨机内进行长时间研磨，可制得火山岩粉；
S2、将纳米光触媒、硅藻土研磨，接着在105～115℃下干燥后打散，即得到硅藻精粉末；
S3、将S2得到的硅藻精粉末与水加入到反应容器中，在搅拌状态下滴入三氯化铋水溶液，接着滴入硫酸铵溶液和浓盐酸的混合液，继续搅拌，搅拌完毕后于20～95℃下反应0.5～2.5h，得到反应液；
S4、向S3中得到的反应液中加入硝酸镧水溶液，搅拌反应5～10min，接着加入稀氨水调节pH至4～8，然后经抽滤、洗涤、干燥，并于450～750℃下煅烧2～4h，最终得到纳米硅藻岩复合装饰材料。
优选的，所述步骤S2中，纳米光触媒、硅藻土研磨后的中值粒径为3～5μm，所述步骤S3中，三氯化铋水溶液中三氯化铋的浓度为2mol/L。
优选的，所述步骤S3中，混合液中硫酸铵溶液与浓盐酸的体积比为10:1～20，所述步骤S3中，硫酸铵溶液中硫酸铵的浓度为1.5mol/L。
优选的，所述步骤S4中硝酸镧水溶液中硝酸镧的质量百分比浓度为0.2～1.0％，所述步骤S4中，稀氨水由体积比为1:3的氨水和水混合制成，且氨水的质量百分比浓度为30％。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，具备以下有益效果：
该纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，通过本发明专利采用水解沉淀法在硅藻土表面及孔道负载纳米La掺杂BiOCl，反应过程中添加硝酸镧，使La进入到BiOCl的空间点阵，BiOCl中掺杂La3+后，由于La3+具有全充满电子构型，捕获的电子很容易释放出来(形成浅势捕获)，从而减少BiOCl表面光生电子e-和空穴h+的复合，延长电子-空穴对寿命，使BiOCl表面产生了更多的OH和O2-，使光催化剂的活性提高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的制备材料如下：纳米光触媒、硅藻土、火山岩、三氯化铋溶液、硫酸铵溶液、浓盐酸、硫酸、硝酸镧，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的材料重量配比如下：纳米光触媒1份～15份、硅藻土1份～15份、火山岩1份～15份、三氯化铋溶液1份～20份、硫酸铵溶液1份～20份、浓盐酸1份～20份、硫酸1份～20份、硝酸镧1份～20份，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的材料重量配比如下：纳米光触媒10份、硅藻土10份、火山岩10份、三氯化铋溶液15份、硫酸铵溶液15份、浓盐酸15份、硫酸15份、硝酸镧15份，所述该纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法如下：S1、将火山岩置入研磨机内进行长时间研磨，可制得火山岩粉；S2、将纳米光触媒、硅藻土研磨，接着在105～115℃下干燥后打散，即得到硅藻精粉末；S3、将S2得到的硅藻精粉末与水加入到反应容器中，在搅拌状态下滴入三氯化铋水溶液，接着滴入硫酸铵溶液和浓盐酸的混合液，继续搅拌，搅拌完毕后于20～95℃下反应0.5～2.5h，得到反应液；S4、向S3中得到的反应液中加入硝酸镧水溶液，搅拌反应5～10min，接着加入稀氨水调节pH至4～8，然后经抽滤、洗涤、干燥，并于450～750℃下煅烧2～4h，最终得到纳米硅藻岩复合装饰材料，所述步骤S2中，纳米光触媒、硅藻土研磨后的中值粒径为3～5μm，所述步骤S3中，三氯化铋水溶液中三氯化铋的浓度为2mol/L，所述步骤S3中，混合液中硫酸铵溶液与浓盐酸的体积比为10:1～20，所述步骤S3中，硫酸铵溶液中硫酸铵的浓度为1.5mol/L，所述步骤S4中硝酸镧水溶液中硝酸镧的质量百分比浓度为0.2～1.0％，所述步骤S4中，稀氨水由体积比为1:3的氨水和水混合制成，且氨水的质量百分比浓度为30％。
具体实施例1
按照下列重量称取原料(份):纳米光触媒5份、硅藻土5份、火山岩5份、三氯化铋溶液10份、硫酸铵溶液10份、浓盐酸10份、硫酸10份、硝酸镧10份。
本发明的制备方法如下：S1、将火山岩置入研磨机内进行长时间研磨，可制得火山岩粉；
S2、将纳米光触媒、硅藻土研磨，接着在105～115℃下干燥后打散，即得到硅藻精粉末；
S3、将S2得到的硅藻精粉末与水加入到反应容器中，在搅拌状态下滴入三氯化铋水溶液，接着滴入硫酸铵溶液和浓盐酸的混合液，继续搅拌，搅拌完毕后于20～95℃下反应0.5～2.5h，得到反应液；
S4、向S3中得到的反应液中加入硝酸镧水溶液，搅拌反应5～10min，接着加入稀氨水调节pH至4～8，然后经抽滤、洗涤、干燥，并于450～750℃下煅烧2～4h，最终得到纳米硅藻岩复合装饰材料。
具体实施例2
按照下列重量称取原料(份):纳米光触媒8份、硅藻土8份、火山岩8份、三氯化铋溶液12份、硫酸铵溶液12份、浓盐酸12份、硫酸12份、硝酸镧12份。
本发明的制备方法如下：S1、将火山岩置入研磨机内进行长时间研磨，可制得火山岩粉；
S2、将纳米光触媒、硅藻土研磨，接着在105～115℃下干燥后打散，即得到硅藻精粉末；
S3、将S2得到的硅藻精粉末与水加入到反应容器中，在搅拌状态下滴入三氯化铋水溶液，接着滴入硫酸铵溶液和浓盐酸的混合液，继续搅拌，搅拌完毕后于20～95℃下反应0.5～2.5h，得到反应液；
S4、向S3中得到的反应液中加入硝酸镧水溶液，搅拌反应5～10min，接着加入稀氨水调节pH至4～8，然后经抽滤、洗涤、干燥，并于450～750℃下煅烧2～4h，最终得到纳米硅藻岩复合装饰材料。
工作步骤；所述该纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法如下：
S1、将火山岩置入研磨机内进行长时间研磨，可制得火山岩粉；
S2、将纳米光触媒、硅藻土研磨，接着在105～115℃下干燥后打散，即得到硅藻精粉末；
S3、将S2得到的硅藻精粉末与水加入到反应容器中，在搅拌状态下滴入三氯化铋水溶液，接着滴入硫酸铵溶液和浓盐酸的混合液，继续搅拌，搅拌完毕后于20～95℃下反应0.5～2.5h，得到反应液；
S4、向S3中得到的反应液中加入硝酸镧水溶液，搅拌反应5～10min，接着加入稀氨水调节pH至4～8，然后经抽滤、洗涤、干燥，并于450～750℃下煅烧2～4h，最终得到纳米硅藻岩复合装饰材料。
综上所述，该纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，通过本发明专利采用水解沉淀法在硅藻土表面及孔道负载纳米La掺杂BiOCl，反应过程中添加硝酸镧，使La进入到BiOCl的空间点阵，BiOCl中掺杂La3+后，由于La3+具有全充满电子构型，捕获的电子很容易释放出来(形成浅势捕获)，从而减少BiOCl表面光生电子e-和空穴h+的复合，延长电子-空穴对寿命，使BiOCl表面产生了更多的OH和O2-，使光催化剂的活性提高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (7)
1.一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，其特征在于：所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的制备材料如下：纳米光触媒、硅藻土、火山岩、三氯化铋溶液、硫酸铵溶液、浓盐酸、硫酸、硝酸镧。
2.根据权利要求1所述的一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，其特征在于：所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的材料重量配比如下：纳米光触媒1份～15份、硅藻土1份～15份、火山岩1份～15份、三氯化铋溶液1份～20份、硫酸铵溶液1份～20份、浓盐酸1份～20份、硫酸1份～20份、硝酸镧1份～20份。
3.根据权利要求1所述的一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，其特征在于：所述该纳米硅藻岩复合装饰材料所需的材料重量配比如下：纳米光触媒10份、硅藻土10份、火山岩10份、三氯化铋溶液15份、硫酸铵溶液15份、浓盐酸15份、硫酸15份、硝酸镧15份。
4.根据权利要求1所述的一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，其特征在于：所述该纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法如下：
S1、将火山岩置入研磨机内进行长时间研磨，可制得火山岩粉；
S2、将纳米光触媒、硅藻土研磨，接着在105～115℃下干燥后打散，即得到硅藻精粉末；
S3、将S2得到的硅藻精粉末与水加入到反应容器中，在搅拌状态下滴入三氯化铋水溶液，接着滴入硫酸铵溶液和浓盐酸的混合液，继续搅拌，搅拌完毕后于20～95℃下反应0.5～2.5h，得到反应液；
S4、向S3中得到的反应液中加入硝酸镧水溶液，搅拌反应5～10min，接着加入稀氨水调节pH至4～8，然后经抽滤、洗涤、干燥，并于450～750℃下煅烧2～4h，最终得到纳米硅藻岩复合装饰材料。
5.根据权利要求1所述的一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤S2中，纳米光触媒、硅藻土研磨后的中值粒径为3～5μm，所述步骤S3中，三氯化铋水溶液中三氯化铋的浓度为2mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤S3中，混合液中硫酸铵溶液与浓盐酸的体积比为10:1～20，所述步骤S3中，硫酸铵溶液中硫酸铵的浓度为1.5mol/L。
7.根据权利要求1所述的一种纳米硅藻岩复合装饰材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤S4中硝酸镧水溶液中硝酸镧的质量百分比浓度为0.2～1.0％，所述步骤S4中，稀氨水由体积比为1:3的氨水和水混合制成，且氨水的质量百分比浓度为30％。
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