[发明专利]一种光触媒复合涂层及其制备方法

说明书

本发明属于光催化涂层技术领域，提出了一种光触媒复合涂层，按质量份数计，所述复合涂层包括：5‑15份四氧化三铁，70‑90份纳米二氧化钛，2‑5份硝酸铈，1‑2份氧化镁，1‑4份硝酸钪，1‑20份聚乙烯醇。通过上述技术方案，解决了现有技术中VOCs去除率较低的问题。

技术领域

本发明属于光催化涂层技术领域，涉及一种光触媒复合涂层及其制备方法。

背景技术

大气污染物中的挥发性有机物VOCs的典型物质有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯等。VOCs大气污染物除对人体健康直接产生危害外，排入大气中的VOCs还与大气环境中的污染物氮氧化物在阳光的照射下发生光化学反应生成臭氧，造成大气环境中臭氧超标。目前VOCs治理的主要工艺路线为热力燃烧法、吸收分解法、光催化氧化法、低温等离子法、生物法等，其中光催化氧化法在低浓度VOCs治理中被广泛大量采用。

光催化氧化法处理VOCs的技术原理是利用高能UV紫外灯光束照射废气及光催化剂，光催化剂吸收紫外光的能量形成光电子-空穴对。价带空穴可与水分子或OH^-反应生成有强氧化性自由基，强氧化性自由基氧化废气中的VOCs，该反应对反应物无选择性氧化，可将废气中的VOCs彻底氧化为二氧化碳和水，从而使含VOCs的废气得到净化。

光催化氧化技术被广泛应用，但是在实际使用中VOCs去除率普遍较低，一般去除率仅为10-20％，原因是一般光触媒组件的制备方法是将光催化材料纳米二氧化钛、分散剂和粘合剂先通过溶胶-凝胶法或水热法制备成浆料，再浸渍或喷涂到催化剂载体上，但这将使光触媒易受到化学性剥离，导致光触媒组件上的光触媒散失，从而导致废气治理设备净化效率低下。

发明内容

本发明提出一种光触媒复合涂层及其制备方法，解决了现有技术中VOCs去除率较低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种光触媒复合涂层，按质量份数计，所述复合涂层包括：5-15份四氧化三铁，70-90份纳米二氧化钛，2-5份硝酸铈，1-2份氧化镁，1-4份硝酸钪，1-20份聚乙烯醇。

进一步地，所述复合涂层还包括6-12份附着力促进剂，附着力促进剂包括质量比为1：(0.5-1)：(1.5-2)的十二烷基磷酸酯、偶氮聚氨酯、硅酸钠。

进一步地，所述纳米二氧化钛粒径为25～45μm。

一种光触媒复合涂层的制备方法，包括如下步骤：

A、将5-15份四氧化三铁，70-90份纳米二氧化钛，2-5份硝酸铈，1-2份氧化镁，1-4份硝酸钪，1-20份聚乙烯醇，6-12份附着力促进剂混合，研磨，造粒，得到等离子喷涂微粒；

B、将等离子喷涂微粒利用等离子喷涂方式喷涂在基体上。

进一步地，在步骤A之后步骤B之前还包括如下步骤：对基体的表面进行预处理。

进一步地，所述预处理步骤为对基体的表面进行清洗、喷砂处理。

进一步地，所述喷涂厚度为1-1.5μm。

进一步地，所述基体包括不锈钢、铝合金、镁合金或钛合金。

进一步地，在步骤B中，喷涂过程使用的气体为氩气和氢气，氩气气体流量为20～60slpm，氢气气体流量为10～30slpm。

进一步地，在步骤B中，喷涂过程中的喷涂功率为30～50kW、喷涂距离为70～100mm、喷枪移动速率为100～150mm/s，等离子喷涂微粒的用量为50g/min～150g/min。

本发明的工作原理及有益效果为：