本發明涉及一種生態內墻涂料,尤其涉及一種基于貝殼粉的干粉型生態內墻涂料。
背景技術:
在室內裝修過程中,大量使用的油漆、復合板材、皮革、泡沫填充物、塑料貼面等裝修材料中含有大量的揮發性有毒化合物(VOC),這些有毒有害氣體嚴重危害人類的健康和生存環境。國內外對具有凈化空氣及抑菌功能的生態環保材料的研究與應用越來越重視,Ti02光催化技術被認為是一種極有研究及應用前景的深度凈化揮發性有機污染物的綠色環保技術,但是TiO2光催化材料存在許多問題使其難以在實際中大規模的生產和使用,其中比較關鍵的問題在于其可見光利用率效率非常低,Ti02的禁帶寬度為3.2eV,這決定了其只能被波長小于或等于387.5nm的紫外光激發,而到達地面的太陽光中的紫外光輻射不到5%,因而Ti02對日光催化的利用率很低,可以通過采用其它半導體材料與TiO2復合對TiO2進行改性處理以開發具有紫外-可見光響應的光催化劑。釩酸鉍(BiVO4)作為一種無毒無害的顏填料品種被廣泛的應用于各類涂料體系中,近年來的研究表明,單斜晶系白鎢礦型的釩酸鉍的帶隙為2.3eV,其在紫外區和可見光區(波長>420nm,波長范圍可達500nm以上)均有明顯的吸收帶,因此具有可見光催化性能。釩酸鉍應用到辦公或家居環境中,在接觸太陽和熒光燈的光的時候能夠促進化學反應,能有效分解空氣中有機化合物及有毒物質,如苯、甲醛、氨、TVOC等,起到凈化空氣的作用,同時它還能夠抑制和殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌、病毒等。通過將釩酸鉍與TiO2以及石墨烯進行復合可以獲得優異的紫外-可見光光催化凈化室內空氣的能力,其光催化反應機理示意圖見附圖1。貝殼粉是將天然和人工養殖的貝殼通過高溫煅燒、粉碎后制成。其組成成分為碳酸鈣(CaCO3)、氧化鈣(CaO)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)等鈣化物,與人工合成的鈣化物不同,貝殼粉在燒結的過程中去除了貝殼本身的天然膠質,因此具有大量的微孔結構孔,具有吸附、分解有毒有害氣體(甲醛、苯、氨氣、煙霧等)的作用及調節空氣濕度等功能,同時燒制的貝殼粉膜對包括大腸桿菌、沙門氏菌、黃色葡萄糖菌等在內的多種細菌有極強的抑菌和殺菌作用,因此具有防腐、防霉的功能。以貝殼粉為主要基材,配以一定量的粘合劑和助劑,再加以一定量具有較高紫外-可見光光催化功能的TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元復合材料制成的室內空氣凈化材料具有較高的分解室內有害氣體的優點。這將是未來室內空氣凈化材料的發展趨勢。
技術實現要素:
本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種具有較高紫外-可見光光催化功能以及吸附分解有害氣體和異味、抑菌、殺菌、抗靜電功能的基于貝殼粉的干粉型生態內墻涂料。本發明通過以下技術方案來實現上述目的:一種基于貝殼粉的干粉型生態內墻涂料,包括以下質量百分比的各原料:粒經為500目-1300目的貝殼粉30%-50%,高嶺土10%-20%,輕質碳酸鈣10%-20%,納米二氧化硅10%-20%,TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元納米復合材料1-10%,粘合劑粉體10%-20%。作為優選,所述粘合劑粉體包括以下質量百分比的各原料:聚乙烯醇干粉50%-80%,可再生膠粉10%-40%,活性硅酸鈣粉5-10%,改性淀粉5-10%。作為優選,所述貝殼粉經過600攝氏度煅燒后粉碎制備而成。本發明的有益效果在于:本發明所述基于貝殼粉的干粉型生態內墻涂料具有較高紫外-可見光光催化功能以及吸附分解有害氣體和異味、抑菌、殺菌、抗靜電功能,同時還具有物理機械性能優、美觀大方等特點,可以廣泛應用于室內裝修,解決了目前室內空氣凈化材料成本高、能耗大、可見光利用率低下等缺點。附圖說明圖1是本發明所述TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元納米復合材料的光催化反應機理示意圖。具體實施方式下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明:實施例1:按以下步驟生產干粉型生態內墻涂料:(1)首先制備具有紫外-可見光光催化功能的TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元復合納米材料,方法如下:首先制備礬酸鉍納米微球,其方法是將2mmol硝酸鉍和2mmol釩酸銨分別溶解在30mL,2mol/L的硝酸和30ml,2mol/L的氫氧化鈉水溶液中,然后是室溫下把兩種溶液混合在一起形成均一的懸浮液,然后再向該混合溶液中加入表面活性劑十二烷基磺酸鈉2.0g,繼續在室溫下攪拌1h,然后轉移至100ml反應釜中,180℃下加熱反應10小時。反應結束后,對產品進行離心分離,并分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌產品3次;然后,在真空烘箱中80℃干燥12小時,即得礬酸鉍納米微球。然后制備TiO2-礬酸鉍納米復合材料,其方法是將2g上述合成的礬酸鉍納米微球超聲分散到200ml乙醇和1ml超純水的混合溶液中,再加入0.5g的羥丙基纖維素和2.5ml的鈦酸四丁酯,室溫下攪拌反應5h后,對產品進行離心分離,并分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌產品3次;然后,在真空烘箱中80℃干燥12小時,即得TiO2-礬酸鉍納米復合材料。最后制備TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元納米復合材料,其方法是稱量0.05克的氧化石墨烯,加入50ml的乙醇超聲30min,將5克上述合成的TiO2-礬酸鉍納米復合材料加入到已經超聲的氧化石墨烯溶液中,攪拌10分鐘后將上述溶液移至反應釜中110℃,反應5小時;用水清洗至中性,在80℃下烘干,即得TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元納米復合材料,其具有較高紫外-可見光光催化功能,其反應機理如圖1所示。(2)制備粘合劑粉體:將以下質量百分比的各原料混合得到粘合劑粉體:聚乙烯醇干粉50%-80%,可再生膠粉10%-40%,活性硅酸鈣粉5-10%,改性淀粉5-10%。(3)制備基于貝殼粉的干粉型生態內墻涂料:將以下質量百分比的各原料混合得到干粉型生態內墻涂料:經過600攝氏度煅燒后粉碎制備而成且粒經為800目的貝殼粉50%,高嶺土10%,輕質碳酸鈣10%,納米二氧化硅15%,TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元納米復合材料5%,粘合劑粉體10%。實施例2:步驟(1)、(2)與實施例1相同,步驟(3)變化如下:(3)制備基于貝殼粉的干粉型生態內墻涂料:將以下質量百分比的各原料混合得到干粉型生態內墻涂料:經過600攝氏度煅燒后粉碎制備而成且粒經為600目的貝殼粉45%,高嶺土15%,輕質碳酸鈣15%,納米二氧化硅10%,TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元納米復合材料5%,粘合劑粉體10%。實施例3:步驟(1)、(2)與實施例1相同,步驟(3)變化如下:(3)制備基于貝殼粉的干粉型生態內墻涂料:將以下質量百分比的各原料混合得到干粉型生態內墻涂料:經過600攝氏度煅燒后粉碎制備而成且粒經為1000目的貝殼粉45%,高嶺土15%,輕質碳酸鈣10%,納米二氧化硅12%,TiO2-礬酸鉍-石墨烯三元納米復合材料8%,粘合劑粉體10%。上述實施例只是本發明的較佳實施例,并不是對本發明技術方案的限制,只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案,均應視為落入本發明專利的權利保護范圍內。