[发明专利]二氧化钛基光催化组合物及在偏高岭土载体上的衍生品

说明书

技术领域：

本发明涉及新光催化组合物及其衍生品，其包括基于偏高岭土载体的二氧化钛。

背景技术：

晶型为锐钛矿型的二氧化钛是已知的光催化剂。在光照和空气湿度下，可以催化空气中所存在的各种氧化物，特别是降解和消除过程。

在建筑领域，已知水泥产品是传统的含二氧化钛的，二氧化钛存在水泥中或作为表面层(PCT/EP9704008，EP885857，EP1196359)。

二氧化钛的光催化可以防止水泥产品因环境污染而变色。另外，由此类产品建造的建筑物因原色保持久而具有更好的外观，无需频繁的表面清理循环。二氧化钛也被用在涂料、糊浆或其他涂层组合物，用于预制建筑物上以便于保持原始颜色(MI2007A001508)。

已有含二氧化钛的城市道路铺装材料，例如铺地材料、路面产品等等(PCT/EP2004/0015，PCT/EP2005/0529)。这些产品被普遍用于降低城市交通污染(氮氧化物、碳氢化物等等)：这些物质被吸附到产品的多孔表面上然后被氧化为可由雨水冲刷的非挥发性化合物。

虽然这些混凝土产品已经被证实有效，现在的研究仍在试图找到新的组合物和产品，其具有更好的光催化能力，或者在相同光催化能力下，使用更少的料。

后者对于混凝土领域非常重要，即使用大量具有非常低成本/重量比的产品：对于这些产品，添加精细化学添加剂，例如二氧化钛，会导致非常高的价格增长。这表明维持高水平光催化效果却使用更少量的光催化剂的重要性。

在所有前述产品中光催化剂与载体元件无特定交互；前述散装产品是通过简单物理混合各种组分而得，而涂层产品是通过在预制载体上层化光催化剂而得。在所有情况下，两成份之间的关系仅为相邻。

在光催化产品(以及对于水泥)领域，已知使用其它惰性无机材料，例如粘土、高岭土等。例如专利KR-A-20010074099描述一种粘土、高岭土和石墨基(Al₂Si₂O₅(OH)₄)光催化砖，其表面覆盖有二氧化钛层。专利CN-A-1696228描述一种含有二氧化钛、高岭土、硅石灰、碳酸钙和其它成分纳米颗粒的涂料。

发明内容：

本发明第一目的旨在提供一种新的光催化组合物，其适于获得在使用少量光催化剂时具有高光催化效果的粘结剂及衍生品。本发明还旨在提高前述类型组合物，其中光催化剂与载体材料以强力稳定方式绑定。本发明再一目的是提供组合物及其衍生品，其不仅在表面进行反应，也在内部，即非表面层反应。

这些目的地实现是通过基于本发明的新光催化组合物及其衍生物(粘结剂、干燥预混产品、水泥质组合物以及最终成品)，该组合物包括基于偏高岭土载体的二氧化钛；本发明还包括获得这些产品的方法及其工业应用。与本领域已知产品相比，基于本发明的组合物即使在含有小量光催化剂(通常小于现有技术剂量)仍提供高效光催化粘结剂。

本发明电组合物中二氧化钛以稳定的方法和特有的物理方式绑定到偏高岭土载体。

附图说明：

-图1是扫描电子显微镜(SEM)照片，其显示在氧化铝载体上TiO₂晶粒。

-图2是扫描电子显微镜(SEM)照片，其显示在高岭土载体上TiO₂晶粒。

-图3是扫描电子显微镜(SEM)照片，其显示在基于本发明的氧化铝载体上TiO₂晶粒。

-图4、5是扫描电子显微镜(SEM)照片，其显示在基于本发明高岭土载体上TiO₂晶粒；(50/50重量比)。

具体实施方式：

本发明的光催化组合物包括位于偏高岭土载体上作为光催化剂的二氧化钛。

二氧化钛(TiO₂)优选晶型为锐钛矿型。所用的TiO₂为普遍型或唯一型：所谓“普遍”是指总TiO₂中以重量计锐钛矿型TiO₂含量至少为50％；所谓“唯一”或“总”是指100％；在本发明优选实施例中锐钛矿含量至少为90％。二氧化钛颗粒的比(BET)表面积优选为5-350m²/g，更优选为100-300m²/g。