[发明专利]一种自分散纳米钒酸铋的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种自分散纳米钒酸铋的制备方法及应用，包括，制备烯丙基缩水甘油醚改性醇溶液和(3‑丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵改性醇溶液，将制得的烯丙基缩水甘油醚改性醇溶液与(3‑丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵改性醇溶液混合，加入氨水后，溶解在无水乙醇、水组成的100份混合溶剂中，再加入0.5份钒酸铋粉末，超声处理，升高温度至40℃，搅拌、保温反应24h，离心分离，乙醇洗涤后，80℃烘干，即得所述自分散纳米钒酸铋。本发明制得的自分散纳米钒酸铋粒子不仅具有良好的分散性能，含有核‑壳结构，染到织物上后，具备非常优秀的防紫外性能的同时，还赋予织物自清洁性能。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种自分散纳米钒酸铋的制备方法及应用。

背景技术

随着人们生活水平的提高以及经济的飞速发展，环境污染问题变得愈发严重。很多不易降解的有机污染物进入到我们生活的日常生活当中，威胁着人类的生存和大自然的环境。

钒酸铋(BiVO₄)是具有无毒性、性质稳定，太阳光利用率高等特征的一种物质，还是一种性能比较好的窄带半导体，可降解有机污染物同时在水的催化降解领域中，可催化分解水，是新型环保的光催化剂，钒酸铋在太阳光和在峦光灯的照射下能够促进化学反应，它能够杀灭大肠杆菌、病毒等。除此之外，钒酸铋也被应用到办公环境或日常生活中，用来有效分解空气中有机污染物和一些有害气态物质，如苯、VVOC、氨气等，起到了净化空气的作用。无机铋系颜料有耐高温、遮盖力、着色强、对环境没有污染危害等优点。

钒酸铋是一种较廉价、稳定和无毒的颜料，且其遮盖力、耐候性和保光性都很优异，经过表面稳定化处理后可耐强酸和强碱，同时具有优异的耐有机溶剂性能，高温下可很好地与有机浇注材料混合，使产品的尺寸稳定，分散性远好于有机颜料，且在塑料中不会迁移，动物实验无不良反应，是极佳的新一代环境友好型黄色颜料，但是由于钒酸铋粒子之间存在的强烈的疏水力以及范德华力使其在水性体系中的分散性及其不稳定，限制了其在纺织行业中的应用。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的纳米钒酸铋制备技术中存在的缺陷，提出了本发明。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种自分散纳米钒酸铋的制备方法，包括，制备钒酸铋改性溶液：以质量份数计，将0.228份烯丙基缩水甘油醚、0.714份3-巯丙基三乙氧基硅烷、0.1份光引发剂加入到30份乙醇溶液中，避光搅拌10min后，用紫外光照射的同时搅拌30min后，得烯丙基缩水甘油醚改性醇溶液；将0.618份(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵、0.714份3-巯丙基三乙氧基硅烷、0.1份光引发剂加入到30份乙醇溶液中，避光搅拌10min后，用紫外光照射的同时搅拌30min后，得到(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵改性醇溶液；钒酸铋进行改性：将制得的烯丙基缩水甘油醚改性醇溶液与(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵改性醇溶液混合后，加入0.4份氨水，溶解在无水乙醇、水按质量比为9:1的组成的100份混合溶剂中，加入0.5份钒酸铋粉末，超声处理2.5h后，升高温度至40℃，搅拌条件下保温反应24h后，将反应液在8000r/min转速下离心分离30min，用乙醇洗涤3次，80℃烘干，即得所述自分散纳米钒酸铋。

作为本发明所述自分散纳米钒酸铋的制备方法的一种优选方案，其中：所述钒酸铋，其制备方法包括，将5.0mmol的五水硝酸铋与5.0mmol偏钒酸铵混合均匀、研磨，得到红褐色浆状液，放到120℃的烘箱中连续烘12h后，无水乙醇和蒸馏水分别洗涤3次，离心分离后得到的产物在70℃的真空烘箱中干燥4h，即得钒酸铋样品。