[发明专利]一种以混凝土为基体的可见光催化涂层及其制备方法

说明书

本发明公开一种以混凝土为基体的可见光催化涂层及其制备方法，包括如下步骤：将压制成型的混凝土基体养护5～10天后，浸入纳米TiO₂/Bi₂WO₆分散液中进行表面处理，取出后继续养护即得。本发明纳米TiO₂/Bi₂WO₆分散剂可以渗透到混凝土孔隙中，与污染气体和液体之间有更大的接触面积，光催化效率高；与TiO₂相比，采用TiO₂/Bi₂WO₆光催化剂可以明显提高可见光的利用率。

技术领域

本发明涉及光催化剂领域，具体涉及一种适用于建筑和路面混凝土的TiO₂/Bi₂WO₆可见光催化涂层及其制备方法。

背景技术

随着经济的高速发展，空气污染问题日益严重，工业废气、汽车尾气、建筑装修产生的有机污染物等都人类的健康带来了威胁。对这些污染的治理成为了人们高度重视的领域。其中，利用光催化原理降解污染物是目前的研究热点，这种方法能耗低，操作简便，反应条件温和，无二次污染。将光催化剂应用于路面材料和建筑材料，制备光催化空气净化涂层，将成为一种具有广泛应用前景的技术手段。

在目前的研究当中，TiO₂因其高活性、安全、价廉、无污染等优点得到了最广泛的应用。然而TiO₂光催化剂仅对紫外光区有响应，而紫外光在所有的太阳光中只占到5％左右，这就大大降低了传统光催化涂层对太阳光的利用率。需要有一种新型的窄带隙半导体光催化剂，以解决可见光利用率低的问题。

与传统的TiO₂等光催化材料相比，钨酸铋(Bi₂WO₆)具有较窄的禁带宽度(2.75-2.9eV)，可以吸收波长大于400nm的可见光，具有良好的化学稳定性，是光催化降解污染物技术中具有较大前景的研究方向。

发明内容

为解决现有技术中混凝土光催化涂层可见光利用率低及光催化活性不高的问题，本发明提供一种负载于路面和建筑物表面TiO2/Bi2WO6光催化涂层及其制备方法。

一种以混凝土为基体的TiO₂/Bi₂WO₆可见光催化涂层的制备方法，包括如下步骤：

将压制成型的混凝土基体养护5～10天后，浸入纳米TiO₂/Bi₂WO₆分散液中进行表面处理，取出后继续养护即得。

浸入纳米TiO₂/Bi₂WO₆分散液前对混凝土基体养护5～10天，优选养护7天，浸提后继续养护25～30天。浸入前后的养护均为常规养护，即：标准养护室的温度为20±2℃，相对湿度95％以上，混凝土试件放在养护室支架上，彼此间隔10-20nm，试件表面保持潮湿。

混凝土基体为常规混凝土基体即可，如由如下原料制成：42.5级普通水泥；ISO标准砂；萘系高效减水剂；水；

本发明中所述纳米TiO₂/Bi₂WO₆分散液由纳米二氧化钛/钨酸铋粉末、分散剂和水制成。优选地，所述纳米TiO₂/Bi₂WO₆分散液中纳米TiO₂/Bi₂WO₆的质量浓度为2～10％。进一步优选为2～5％。

进一步优选地，所述纳米TiO₂/Bi₂WO₆分散液由如下方法制备：