[发明专利]一种光催化涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种光催化涂层材料，其特征在于，由棉织物和涂覆在棉织物表面的光催化材料组成，所述棉织物与光催化材料的质量比为100：(0.001-20)，所述棉织物与光催化材料之间以粘结剂、静电力、氢键、π-π共轭中的一种或两种及以上的作用方式结合。

2.根据权利要求1所述的光催化涂层材料，其特征在于，所述光催化材料为元素掺杂的光催化剂、贵金属沉积的光催化剂、不同改性剂改性的光催化剂中的一种或两种及以上的组合。

3.根据权利要求2所述的光催化涂层材料，其特征在于，所述元素掺杂的光催化剂为在光催化剂中掺杂了氮元素、氧元素、磷元素、碳元素、钾元素、银元素、铜元素中的一种或两种及以上的组合。

4.根据权利要求2所述的光催化涂层材料，其特征在于，所述贵金属沉积的光催化剂为在光催化剂中沉积了金元素、铂元素、银元素中的一种或两种及以上的组合。

5.根据权利要求2所述的光催化涂层材料，其特征在于，所述不同改性剂改性的光催化剂为在光催化剂表面引入了钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚多巴胺、聚丙烯酸钠、氧化聚乙烯、马来酸酐中的一种或两种及以上的组合。

6.根据权利要求2所述的光催化涂层材料，其特征在于，所述光催化剂为TiO₂、g-C₃N₄、Ag₃PO₄、Bi₂WO₆、CdS、Bi₂MoO₆、Au、Ag、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种及以上的组合。

7.一种权利要求1-6任意一项所述光催化涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备活化棉织物：将棉织物在去离子水中浸泡至吸收饱和，然后取出烘干，制得活化棉织物；

S2、制备光催化涂层液：将0.001-20质量份的单一组分的光催化剂加入到100质量份溶剂中，通过搅拌和/或超声分散，然后调节溶液的pH值至1-14，即制得光催化涂层液；通过添加不同的光催化剂制得两种及以上的光催化涂层液；

S3、制备光催化涂层材料：将活化棉织物在光催化涂层液A中浸泡至吸收饱和后取出，用溶剂冲洗后干燥，之后再浸泡在光催化涂层液B中，浸泡至吸收饱和后取出，用溶剂冲洗后干燥，制得自组装层数为1的多组分光催化涂层材料；重复上述步骤0次及以上，最终干燥制得自组装层数为m的多组分光催化涂层材料，其中m为≥1的整数，光催化涂层液A和光催化涂层液B为不同的光催化涂层液；当m≥2时，制备m个自组装层中使用的光催化涂层液A₁、A₂…A_m相同或不同或不完全相同，制备m个自组装层中使用的光催化涂层液B₁、B₂…B_m相同或不同或不完全相同；

或者，将改性剂加入到溶剂中，制得改性溶液；将步骤S1的活化棉织物在光催化涂层液C中浸泡至吸收饱和后取出，用溶剂冲洗后干燥，之后再浸泡在改性溶液中，浸泡至吸收饱和后取出，用溶剂冲洗后干燥，制得自组装层数为1的单组分光催化涂层材料；然后使用光催化涂层液C和改性溶液，重复上述步骤0次及以上，最终干燥制得自组装层数为n的单组分光催化涂层材料，其中n为≥1的整数。

8.根据权利要求7所述的光催化涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中用溶剂冲洗的时间为0.5-10min，干燥的温度为40-100℃。

9.根据权利要求7所述的光催化涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤S2和S3中所述的溶剂为水或乙醇。

10.根据权利要求7或9所述的光催化涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述改性剂为海藻酸盐、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚丙烯酸钠、氧化聚乙烯、马来酸酐中的一种或两种及以上的组合。