[发明专利]一种光触媒口罩及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种光触媒口罩，其特征在于，包含光触媒滤芯层，所述光触媒滤芯层含有ZnO-TiO₂-钙钛矿/硅藻土复合材料，以硅藻土为基体材料，所述ZnO-TiO₂-钙钛矿为包含ZnO、TiO₂和钙钛矿的复合材料。

2.根据权利要求1所述一种光触媒口罩，其特征在于，所述ZnO-TiO₂-钙钛矿/硅藻土复合材料包括以下原料按重量份制备得到：ZnO粉、TiO₂粉、钙钛矿、硅烷偶联剂、表面活性剂。

3.根据权利要求2所述一种光触媒口罩，其特征在于，所述ZnO-TiO₂-钙钛矿/硅藻土复合材料包括以下原料按重量份制备得到：ZnO粉10-20份、TiO₂粉40-70份、钙钛矿10-30份、硅烷偶联剂1-5份、表面活性剂1-3份、硅藻土30-70份。

4.根据权利要求3所述一种光触媒口罩，其特征在于，所述ZnO-TiO₂-钙钛矿/硅藻土复合材料包括以下原料按重量份制备得到：ZnO粉15份、TiO₂粉52份、钙钛矿22份、硅烷偶联剂3份、表面活性剂2份、硅藻土50份。

5.根据权利要求2所述一种光触媒口罩，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH792、KH561、KH590中的一种或两种以上的混合。

6.根据权利要求2所述一种光触媒口罩，其特征在于，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、琥珀酸酯磺酸钠、琥珀酸双酯磺酸钠中的一种或两种以上的混合。

7.根据权利要求1所述一种光触媒口罩，其特征在于，所述ZnO-TiO₂-钙钛矿/硅藻土复合材料由以下方法制备得到：

S1.分别将硅藻土、ZnO粉、TiO₂粉、钙钛矿进行研细至200目以下；

S2.将步骤S1得到的硅藻土加入乙醇溶液中，超声分散均匀，加入硅烷偶联剂的乙醇溶液，加热至70-90℃，搅拌反应1-2h；

S3.将步骤S1得到的TiO₂细粉、ZnO细粉和钙钛矿细粉混合均匀，加入含有表面活性剂的水溶液中，超声分散均匀；

S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中，保持原温度搅拌反应2-4h后，停止加热和搅拌，静置1-2h后，过滤，去离子水清洗滤渣，滤渣再次用行星球磨机研磨至200目以下，得到ZnO-TiO₂-钙钛矿/硅藻土复合材料。

8.根据权利要求7所述一种光触媒口罩，其特征在于，所述步骤S2中所述硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂的质量分数为1-3％，乙醇的体积分数为35-70％，余量为水；所述含有表面活性剂的水溶液中表面活性剂的质量分数为0.5-1.5％。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的光触媒口罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将外层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层依次叠放，然后一次复合成型，得到光触媒口罩；

所述光触媒滤芯层为将ZnO-TiO₂-钙钛矿/硅藻土复合材料和偶联剂配置成溶液，通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整理工艺，织在无纺布表面，得到光触媒滤芯层。

10.一种如权利要求1-8任一项所述光触媒口罩在隔绝病毒、细菌、螨虫以及甲醛、硫化物、胺化物污染物中的应用。