[发明专利]光催化室内空气净化壁纸

说明书

技术领域

本发明涉及一种壁纸(也叫墙纸)，利用光催化材料可实现室内空气净化，去除甲醛等有机有害气体。

背景技术

壁纸，是用来装饰室内墙面的材料。它以其独特的风格和装饰美化效果备受青睐。到目前为止，壁纸已经和涂料一样成为重要的室内墙面装修材料，国内的壁纸市场在不断的扩大，具有替代涂料的发展趋势，在国外，90％的室内装修采用壁纸，因此国内外市场十分庞大。

随着社会的发展，室内空气污染日益突出，对公众健康危害很大。低品质建材的存在是目前造成室内空气污染的主要原因，这些材料往往不断释放甲醛，乙醛，苯，氯仿等有机物。长期生活在被污染的空气中，会患慢性疾病甚至是白血病，严重影响生活质量。全球每年因室内空气污染导致死亡人数达280万人。

目前，有多种解决室内空气污染的方法，包括物理吸附法和化学方法。普通的吸附剂一旦达到吸附饱和需要定期更换。相比之下，光催化空气净化技术具有明显优势，光催化技术具有如下的特点：功能强大，彻底分解细菌和有害气体，对绝大多数的有机物都有作用，无二次污染；稳定性、自身不挥发，光催化反应属于催化反应，光催化剂可以重复利用，因此具有低成本，长久性和免维护性。目前已经有光催化材料在室内空气净化上应用，专利CN200310107915.4将TiO₂纳米粉以2％-5％的比例添加于内墙涂料中，使其具有杀菌、净化空气的能力。专利CN200410059680.0将用于外墙的高效自洁涂料二氧化钛通过与含稀有金属和过渡金属氧化物体系复合，形成金属氧化物/二氧化钛异质结，使其易被可见光活化，以使用于室内空气净化。2001年，氧化镧掺杂的二氧化钛在降解有机物-对氯苯氧乙酸取得了很好的效果。表面改性及掺杂使二氧化钛、铋酸钠、三氧化钨等材料在可见光下具有催化活性，在降解有机气体时表现出卓越的性能。专利CN02810799.3将0.1wt-％-20wt-％的光催化剂和0.1wt-％-10wt-％的无机吸附剂，1wt-％-20wt-％的无机粘合剂以及55wt-％-95wt-％的有机溶剂机械混合形成一种光催化涂料溶胶组合物，使其具有光催化活性和吸附性能。

光催化空气进化技术的普及存在着两个亟待解决的问题：效率和成本，以往的光催化材料使用是将其添加在涂料中，这种使用方法往往使得光催化材料被涂料包埋，无法暴露在外与室内空气接触，此外在涂料中添加，存在于涂料表面的光催化材料少，光催化材料浪费严重，直接导致成本增加。以壁纸做载体，将光催化材料固定在其表面，可有效的解决涂料中使用光催化材料存在的问题。

发明内容

本发明提供一种壁纸，用作室内装修材料的同时，具有空气净化的功能，利用壁纸作为载体，有效利用室内最大的面积。光催化材料存在于壁纸的表面，利用率高，使用安全，无毒，免维护，利用室内光照条件无需能量，低碳环保。

所述壁纸，包括壁纸基底，还包括粘合剂层和光催化材料层，所述粘合剂层置于壁纸基底与光催化材料层之间，将壁纸基材与光催化材料层相互隔离开。特殊情况下，可利用壁纸材料的塑性表面，不使用粘合剂，直接将光催化材料镶嵌在壁纸塑性表面。

所述壁纸基材可以选用公知的各种材质，如金属壁纸、木纤维壁纸、纯纸壁纸、发泡壁纸、塑料壁纸等在内的所有纸质、布质、塑料或复合的用于墙面装修的材料。

所述壁纸的制备方法如下：将粘合剂溶液均匀喷洒在壁纸基材表面，待干燥后将光催化材料分散在溶液中均匀喷涂在壁纸表面上，通过热压机热压后得到所述壁纸，最终获得的壁纸产品，光催化材料被固定在壁纸的表面。

作为本发明的优选方案，所述可见光响应的介孔光催化材料层采用掺杂型TiO₂介孔材料。所述掺杂型TiO₂介孔材料为金属或非金属掺杂的TiO₂介孔材料，其中金属为Fe、Ta、Mo、W、Ni、或Zn，非金属为N或C。所述粘合剂层采用含硅粘合剂或氟碳树脂粘合剂。其中，所述粘合剂溶液为粘合剂与溶剂按20-70％的体积比配制而成，光催化材料与乙醇按1∶30-100的重量比配制而成。