[发明专利]一种光催化薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其涉及一种光催化薄膜及其制备方法。该制备方法包括：配制水性溶胶；向所述水性溶胶中添加光催化纳米材料和材料分散剂，搅拌均匀获得光催化浆料；在薄膜基材的上表面均匀涂覆所述水性溶胶并在室温下干燥；在干燥后的所述水性溶胶的上表面均匀喷涂所述光催化浆料；待所述光催化浆料在室温下干燥后，形成所述光催化薄膜。本发明实施例的制备方法的条件温和，简单，光催化活性优异，成本低廉，生产工艺简单易控，可实现工业化生产，具有广泛的应用前景，适用于不同基材的表面，例如：金属、玻璃、塑料、水泥墙体、植物保护、陶瓷材料等以及不同场景，例如：屋内墙体、建筑外墙、室外道路、地下停车场、收费站等。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其涉及一种光催化薄膜及其制备方法。

背景技术

面对近年来日益严重的环境污染，尤其是空气污染和水体污染的问题，人们对于环境净化和清洁能源技术的需求越来越强烈。由此，涌现出了非常多不同类型的净化和清洁技术。

其中，基于太阳能的光催化技术以其能耗低、环境友好等特点而受到了人们极大的关注。

光催化技术的基础是一类具有光催化功能的光催化材料。这些光催化材料可以在光照条件下被激发，产生的光生电子和光生空穴继而与空气中氧气和水分子反应形成氧化力极强的超氧自由基和羟基自由基，从而提供给较好的净化和清洁能力。

例如，在空气净化过程中，这些自由基可以与甲醛、苯、TVOC等室内空气污染物和染料、有机氮、有机磷等液相有机污染物发生氧化还原反应，把有害气体污染物降解为无害物质，从而起到降解污染物的作用，实现净化空气的目的。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中存在如下问题：现有的光催化材料通常以粉体或者块状的材料形态出现。在空气净化和污水处理时，这些块状或者粉状的材料存在回収困难和活性组分受到影响等问题。例如，粉状的材料在空气或者水溶液中非常容易聚集。这些材料形态所存在的缺点严重的影响了光催化材料的推广，使其适用范围受到限制。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种光催化薄膜及其制备方法，旨在解决现有技术中光催化材料存在回收困难，容易聚集而使得活性受到严重影响的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例第一方面提供一种光催化薄膜的制备方法。所述制备方法包括：

配制水性溶胶；向所述水性溶胶中添加光催化纳米材料和材料分散剂，搅拌均匀获得光催化浆料；在薄膜基材的上表面均匀涂覆所述水性溶胶并在室温下干燥；在干燥后的所述水性溶胶的上表面均匀喷涂所述光催化浆料；待所述光催化浆料在室温下干燥完毕，形成所述光催化薄膜。

可选地，所述配制水性溶胶的步骤，具体包括：

向溶胶中加入水性聚合物；将所述添加有水性聚合物的溶胶加入到水性介质中，搅拌均匀以形成所述水性溶胶。

可选地，所述溶胶为二氧化钛溶胶、铝溶胶、酸性二氧化硅溶胶、中性二氧化硅溶胶或者碱性二氧化硅溶胶。

可选地，所述水性聚合物选自聚乙烯醇、聚丙烯醇、丙烯腈水性聚合物和聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、醋酸纤维膜、聚砜、聚酰胺、聚丙烯、聚1- 丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸或丙烯酸酯的共聚物、丙烯共聚物、环烯烃聚合物，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的一种或者多种。

可选地，所述水性介质为无水乙醇或者超纯水。

可选地，所述光催化纳米材料为可见光响应的光催化材料。