[发明专利]一种光催化储热多功能水泥砂浆及其制备方法

说明书

本发明提供一种光催化储热多功能水泥砂浆及其制备方法，所述多功能水泥砂浆由以下质量百分比的原料组成：晶态TiO₂封装储热胶囊5～10％，废光纤3～5％，水泥15～25％，火山灰8～15％，减水剂0.5～1.1％，引气剂0.05～1.0％，砂子55～65％。本发明提供的光催化储热水泥砂浆具有良好的光催化及储热作用，可起到调节环境温度长久降低建筑能耗且降解空气有机污染物的作用，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种光催化储热多功能水泥砂浆及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展与城市化进程的加快，我国建筑能耗的总量逐年上升，已占社会总能耗的1/3，而建筑用能耗的增加对全国温室气体排放占比达25％。因高能耗建筑比例较大，仅北方采暖地区每年多耗标准煤1800万吨，直接经济损失达70亿元，多排二氧化碳温室气体52万吨。据住建部预测，到2020年，我国高能耗建筑面积将达700亿平方米，能源的短缺与需求的上升之间的矛盾日益凸显。同时，工业的发展带来了众多空气污染问题，如氮氧化物、硫氧化物等，严重影响人类的健康，而水泥基材料作为应用最广泛的建筑材料具有较高的热交换与光接触面积，因此开发一种具有光催化和储热功能的水泥砂浆在解决日益凸显的建筑能耗及环境污染方面具有广阔的前景。本发明不仅能够有效改善环境污染问题，同时具有储热功能可以降低建筑物能耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对目前存在的能源短缺与环境污染严重的问题，提供一种具有光催化储热多功能的水泥砂浆及其制备方法，储热效能高，光催化效果良好，采用该砂浆制备的墙体具有调节建筑内部温度，降低能耗，降解空气污染物(如甲醛、硫化物等)、净化空气的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种光催化储热多功能水泥砂浆，制备该砂浆的原材料由以下重量百分含量的材料组成：晶态TiO₂封装储热胶囊5～10％，废光纤3～5％，水泥15～25％，火山灰8～15％，减水剂0.5～1.1％，引气剂0.05～1.0％，砂子55～65％。

按上述方案，所述晶态TiO₂封装储热胶囊的制备方法为：50℃下，将十二烷基硫酸钠、正十八烷及去离子水按质量比1：50：200混合，于2500-3000rpm转速下搅拌3h，制得油相；将钛酸四丁酯、去离子水、纳米碳点、Au纳米晶按1：20：1：1搅拌均匀，并用氨水调节pH值至9-11，制得水相；将制得的水相分散于制得的油相中，其中油相中正十八烷与水相中钛酸四丁酯的质量比为5：1，搅拌速率为2000-2500rpm，然后，按0.02mL/min的速率滴加盐酸，直至pH值降为8，制得微纳米胶囊；将制得的微纳米胶囊在加热至85℃后加入钛酸酯偶联剂进行晶化处理，制得晶态TiO₂封装储热胶囊。所制得的晶态TiO₂封装储热胶囊相变焓为200-206J/g，导热系数为15-20W/mK、粒径为0.5-1.5μm、弹性模量为1-3GPa。

按上述方案，所述晶化处理条件为：真空条件下于85℃保温8h。

按上述方案，所述废光纤长度为0.5-1mm。

按上述方案，所述水泥为P.I 62.5硅酸盐水泥。

按上述方案，所述砂子为细度模数为1.6-2.2的江砂。

按上述方案，所述火山灰平均粒径为25-35μm。

按上述方案，所述减水剂由聚羧酸减水剂与萘系减水剂按质量比50：1混合得到，减水剂的减水率>25％。

按上述方案，所述引气剂为松香酸钠、三萜皂苷中的一种或两种的组合。