[发明专利]一种光催化自清洁复合涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种光催化自清洁复合涂料，其特征在于，包括：以MXene前驱体为原料，刻蚀剂刻蚀得到MXene手风琴状纳米片溶液，再通过插层剂插层分层得到MXene单层纳米片溶液，去除插层剂得到MXene单层纳米片稳定胶体溶液，加入共溶剂、5wt%二氧化钛溶液和硅酸酯进行水解反应，稀释后得到MXene单层纳米片/二氧化钛光催化自清洁复合涂料，所述5wt%二氧化钛溶液和MXene单层纳米片稳定胶体溶液的体积比为1-3∶5-15；所述插层剂包括氢氧化钾溶液、异丙胺溶液、四甲基氢氧化铵中的任意一种；所述MXene前驱体包括Ti₃SiC₂、Ti₂AlC、Nb₂AlC中的任意一种；所述MXene手风琴状纳米片溶液和所述插层剂的体积比为2-5∶15-65；所述共溶剂、5wt%二氧化钛溶液和硅酸酯的体积比为1-3∶1-5∶6-10；所述共溶剂包括异丙醇、乙醇、甲醇、正丙醇中的任意一种或多种；

其制备方法包括以下步骤：

S1、制备MXene手风琴状纳米片溶液：以MXene前驱体为原料，加入刻蚀剂，控制温度25-40℃剧烈搅拌36-50 h后得到MXene手风琴状纳米片溶液，用去离子水多次离心去除残余刻蚀剂，得到MXene手风琴状纳米片溶液；

S2、制备MXene单层纳米片稳定胶体溶液：按照体积比向得到MXene手风琴状纳米片溶液加入插层剂，剧烈搅拌反应12-36 h得到MXene单层纳米片溶液，洗涤至上清液pH为3-4，得到MXene单层纳米片稳定胶体溶液；

S3、制备MXene单层纳米片/二氧化钛光催化自清洁复合涂料：向MXene单层纳米片稳定胶体溶液中按体积比加入共溶剂、5wt%二氧化钛溶液和硅酸酯进行水解反应，水解结束后加入稀释剂稀释，得到MXene单层纳米片/二氧化钛光催化自清洁复合涂料。

2.根据权利要求1所述的光催化自清洁复合涂料，其特征在于，所述刻蚀剂包括氢氟酸和盐酸中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的光催化自清洁复合涂料，其特征在于，所述插层剂的浓度为2-5 mol/L。

4.根据权利要求1所述的光催化自清洁复合涂料，其特征在于，所述硅酸酯包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的光催化自清洁复合涂料，其特征在于，所述稀释的稀释剂包括乙醇、丙二醇甲醚和甲醇中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的光催化自清洁复合涂料，其特征在于，步骤S3中所述水解反应的温度为35-40℃。