[发明专利]一种光催化混凝土的原位制备方法

说明书

本发明公开了一种光催化混凝土的原位制备方法，包括：提供光催化剂反应物溶液；将光催化剂反应物溶液与水泥、骨料、水按比例混合，然后依次经室温养护、高温蒸汽养护后得到所述光催化混凝土。该光催化混凝土的原位制备方法，通过混凝土常用的蒸养养护加速水泥的前期水化速率，结合原位合成光催化剂的填充堆积及晶种效应，三者协同加速水泥水化，提高其机械强度和耐久性。

技术领域

本发明涉及一种光催化混凝土的原位制备方法，属于建筑及光催化技术领域。

背景技术

环境污染的日益恶化，特别是大气污染的加剧，严重影响着人们的健康。如果赋予建筑物光催化性能，便能以大量的建筑物为载体，利用光催化对大气污染物进行有效降解，达到净化空气的效果。此外，水泥基建筑物的应用标准对其强度及养护条件提出了更高的要求。

对于光催化建筑，是在水泥基材料中引入光催化剂，赋予混凝土自清洁、空气净化和抑菌等性能。目前水泥基材料引入光催化剂的方式主要以内掺法为主，具体是在制备水泥基材料过程中将光催化剂(特别是具有微纳米尺寸的光催化剂)直接加入体系中。但是微纳米材料以内掺的方式加入到水泥基材料时分散性相对较差，会导致水泥基材料基体的机械强度降低。如在文献“Construction and Building materials,175(2018)483-495”中作者提到，当掺量为0.2-10％的纳米颗粒加入到水泥基材料中，养护28天后，基体的抗压和抗折强度变化范围为43％-53％。基体机械强度的增加主要是因为纳米材料的加入会发生填充堆积和晶种效应，然而微纳米材料由于具有相对较高的比较面积，容易发生团聚，表面的活性位点被覆盖会使微纳米材料活性降低，而且还会导致纳米材料在水泥基材料中分散性较差，基体强度降低。因此微纳米材料在水泥基材料中的分散性一直是影响其作用的重要因素之一。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，通过提供一种光催化混凝土的原位制备方法，可赋予光催化混凝土光催化性能，并提高其机械强度和耐久性。

本发明通过采取以下技术方案实现上述目的：

一种光催化混凝土的原位制备方法，包括：

提供光催化剂反应物溶液；

将光催化剂反应物溶液与水泥、骨料、水按比例混合，然后依次经室温养护、高温蒸汽养护后得到所述光催化混凝土。

在优选的实施方式中，所述光催化剂反应物溶液为制备铋系复合光催化剂的光催化剂反应物溶液，所述铋系复合光催化剂为卤氧化铋和/或铋单质的复合物，卤氧化铋和/或铋盐的复合物中的任意一种或多种。

在优选的实施方式中，所述铋系光催化剂为BiOBr_xCl_1-x,BiOBr_xCl_yI_1-x-y,BiPO₄/BiOBr_xCl_1-x,或Bi/BiOBr_xCl_1-x中的任意一种或多种，其中0x1，0y1。

在优选的实施方式中，所述制备铋系光催化剂的光催化剂反应物溶液包括：

铋盐溶液；

无机盐溶液；

卤化物盐溶液。

在优选的实施方式中，所述水泥、骨料与水的重量为1：(0-5)：(0.25-0.8)，铋盐与水的摩尔比1:(0.5-5)。

在优选的实施方式中，所述铋盐为硝酸铋、五水合硝酸铋、硫酸铋、磷酸铋、甲酸铋或乙酸铋中的任意一种或多种；

所述无机盐为磷酸盐，具体可选择磷酸钠、磷酸钾中的任意一种或多种；