【摘 要】
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本文以新型的掺氮氧化钛(TiO2-xNx)纳米复合功能粉体为光催化剂,对传统建筑涂料进行改性。将此光催化剂以填料的形式添加于涂料中,通过配方调整制得性能卓越的光催化涂料。
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本文以新型的掺氮氧化钛(TiO2-xNx)纳米复合功能粉体为光催化剂,对传统建筑涂料进行改性。将此光催化剂以填料的形式添加于涂料中,通过配方调整制得性能卓越的光催化涂料。
1、对实验制得的纳米级锐钛矿型TiO2-xNx粉体材料,采用紫外—可见分光光度法、XRD、TEM等手段表征样品形态结构和光吸收特性。结果显示粉体样品为锐钛型结构,粒径约为20nm,光吸收阀值从387nm红移至520nm左右。对亚甲基蓝溶液的降解实验表明,TiO2-xNx粉体样品在可见光下的光催化性能有了较大提高,其在室外太阳光照射下对亚甲基蓝的降解率高于90%。
2、通过选择分散剂和用量、光催化剂用量、颜料体积浓度(PVC)、以及增稠剂种类设计光催化涂料的配方。利用对加入分散剂的纳米粉体浆料的透过率、粘度的测试,对加入不同纳米粉体量和不同PVC值的涂料的耐水性、稳定性、耐洗刷、铅笔硬度、光泽度及对比率测试等手段筛选涂料各成份,根据GB/T9756-2001合成树脂乳液内墙涂料和GB/T9755-2001合成树脂乳液外墙涂料国家标准测试涂料综合性能。确定了涂料的基本配方,PVC在60~70,乳液为纯丙乳液:分散剂为ORANTON1124,用量为0.8~1.2%,以纳米TiO2-xNx为光催化剂,用量为1-3%,增稠剂为TT-935和RM-2020NPR复配,以这些参数制备的光催化涂料具有优异的光催化活性,并达到了这两个标准所述的性能指标。
3、考察含有不同纳米粉体量和含有吸附材料的涂料对测试结果的影响。通过对甲醛等物质的光催化氧化降解试验,确定在光催化涂料中添3%的光催化剂TiO2-xNx甲醛降解率最高,加入吸附材料能提高甲醛的降解率,加入硅藻土降解效果最好,并探讨甲醛的光催化分解反应动力学研究表明数据符合一级反应。
4、用溶液聚合合成高分子微凝胶对纳米涂料流变性进行改性,通过对交联剂二乙烯苯(DVB)、引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)、甲基丙烯酸(MAA)用量的优化,合成出粒径<50nm性质稳定的纳米微凝胶,通过对纳米微凝胶的流变性和常用流变改性剂的比较,发现它们能给纳米涂料提供优异的流动性能和触变性。
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