[发明专利]一种具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法

权利要求书

1.具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是包括如下步骤：

（1）废弃玻璃筛选分离，制得玻璃晶体；

（2）糙面玻璃晶体制备；

（3）纳米光催化剂溶胶制备；

（4）糙面玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料制备；

（5）含玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料的水泥喷浆制备；

（6）水工建筑物表面喷涂；

（7）喷浆液固化。

2. 根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述步骤（1）废弃玻璃筛选分离：将收集的废弃玻璃敲碎后放入粉粹机内粉粹，将粉粹后的玻璃用筛分分析法分离出不同粒径的玻璃晶体；筛选出粒径为1.18mm -5mm的玻璃晶体用自来水清洗，自然干燥后备用。

3. 根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述步骤（2）糙面玻璃晶体制备：将步骤（1）中准备好的玻璃晶体在NaOH溶液中进行浸泡处理，NaOH溶液浓度为1.0mol/L -1.5mol/L，浸泡时间为5-12h，玻璃晶体表面经NaOH碱化处理后形成粗糙表面和微孔，有助于后续步骤中纳米光催化材料的附着，将碱化处理后的玻璃晶体用自来水清洗，直至淋洗液的pH在7-8之间，即获得糙面玻璃晶体。

4. 根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述步骤（3）纳米光催化剂溶胶制备：所述纳米光催化剂为锐钛矿型纳米TiO₂，制备方法为溶胶-凝胶法；具体为在磁力搅拌器转速为1000 rpm搅拌条件下搅拌，将前驱体钛酸正丁酯的异丙醇溶液以120滴/分钟的速度滴加到pH为2.5的稀硝酸水溶液中，硝酸与钛酸正丁酯的摩尔比为76：1.42，75℃、300 rpm下恒温搅拌，回流24小时后用旋转蒸发去除醇类，最终得到纳米TiO₂溶胶。

5.根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述步骤（4）糙面玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料制备：制备方法为浸渍-烧结法，具体为将步骤（2）中制作的糙面玻璃晶体在步骤（3）中获得的纳米光催化剂溶胶中浸泡30min-50min后取出在100℃条件下焙烘直至干燥，重复上述浸泡-焙烘步骤3次后，将负载纳米光催化剂的糙面玻璃晶体在300℃-500℃条件下烧结2h-3h，冷却后即可获得糙面玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料。

6.根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述步骤（5）含玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料的水泥喷浆制备：先将水、水泥、界面粘结剂搅拌均匀后再加入糙面玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料，水：水泥：界面粘结剂：糙面玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料的混合比例按重量比（0.8-1.2）：（1.4-1.0）：（0.5-1.2）：（0.8-1.25）混合；所述界面粘结剂的选择适用于水泥混凝土界面处理的I型粘结剂，以增加水泥喷浆与水工建筑物混凝土界面的粘结强度。

7.根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述步骤（6）水工建筑物表面喷涂：首先对水工建筑物表面进行喷水预处理，以冲去表面浮灰并保证喷涂面湿润，然后将步骤（5）制备的含玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料的水泥喷浆加入喷浆装置的送料箱，所述喷浆装置为外墙喷涂机或水泥喷浆机，浆液喷涂时喷涂机工作压力为6MPa-8MPa，喷嘴口径为0.6cm-1.0cm；涂层厚度为0.6cm-1.2cm，涂层覆盖范围位于河道水体最高和最低水位时河道边坡接触水体的范围。

8.根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述步骤（7）喷浆液固化：在步骤（6）结束8h和16h后，在喷浆液表面喷水保湿，待涂层完全固化干燥后即制作完成。

9.根据权利要求1所述的具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法，其特征是所述喷浆液固化后形成含玻璃晶体-纳米光催化剂复合材料的光催化喷浆涂层表面，在自然光照下，喷浆涂层中的玻璃晶体可利用其透光性和光折射性增强玻璃糙面负载的纳米光催化剂的光催化反应性能，进而将水体中污染物高效降解去除，提高了光催化降解的高效性、稳定性和持久性。