本發明專利技術屬于空氣凈化技術領域，提供了一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層及制備方法，該方法在材料表面通過熱固化的方式固化一層無定形全氟聚合物涂層，然后在無定形全氟聚合物涂層上熱固化一層含有納米二氧化鈦粒子的全氟磺酸離聚物涂層，制備得到多層全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層。其突出特點和優異效果在于極性的全氟聚合物有助于污染物分子與涂層相互作用，增強其吸收。并且本發明專利技術以全氟聚合物為載體負載納米二氧化鈦，避免了二氧化鈦被覆蓋的問題，有效提高了二氧化鈦光催化降解空氣中有機污染物的效率。本發明專利技術可以廣泛用于家居材料表面處理，工藝過程簡單，條件溫和，易于推廣。易于推廣。
【技術實現步驟摘要】
一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層及制備方法
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[0001]本專利技術屬于空氣凈化的
，提供了一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層及制備方法
技術介紹
[0002]隨著經濟社會的發展，人們對生活和工作的條件提出了更高的要求。各種室內材料，如家具、裝飾品和建筑產品發出的揮發性有機化合物(VOCs)會降低室內環境的質量，并導致皮膚和鼻腔腫瘤等，對人類健康構成威脅。因此，有效減少室內空氣凈化是當今社會極為重要的課題。
[0003]目前，許多先進方法已經被用于除去空氣中的揮發性有機化合物，包括吸附法，臭氧氧化法，催化氧化光催化法和電化學法。這其中吸附法已被廣泛使用清潔空氣，但是被吸附在過濾介質上(例如，活化的)碳纖維)不分解，當揮發性有機化合物吸附劑飽和時，吸附的VOC可以從介質中再循環到空氣中導致二次污染。因此室內揮發性有機化合物的去除不僅需要有效吸附，更重要的是能夠有效分解。
[0004]光催化降解法可以實現完全降解將VOCs轉化為無害的二氧化碳和水，是一種安全有效的降解揮發性有機化合物的方法。光催化降解法常用的催化劑是二氧化鈦，具有高光催化降解作用，低毒性，化學穩定性和低成本的優點，因此在室內材料表面構建含有二氧化鈦的涂層，可以提高材料對室內揮發性有機物的吸附和降解能力，
[0005]目前在室內空氣凈化領域，尤其是二氧化鈦光催化空氣凈化材料領域已經進行了大量的研究活動并取得了一定的研究成果。其中陳慶等人專利技術了一種石墨烯基二氧化鈦空氣凈化濾材及制備方法(中國專利技術專利申請號201811366257.3)，采用在氧化石墨烯水溶液中加入硅源及還原劑，通過低溫冷凍的方式制得高比表面積的石墨烯氣凝膠，然后在石墨烯氣凝膠表面原位生長形成二氧化鈦晶體，經干燥和煅燒，制得層狀石墨烯基二氧化鈦空氣凈化濾材。另外，徐弼軍專利技術了一種具有空氣凈化功能的凈化材料(中國專利技術專利申請號201810037445.5)，包括依次設置的石墨烯纖維層、納米二氧化鈦薄膜層、活性炭纖維層和降解復合層；且按重量份石墨烯纖維層為1～5份、納米二氧化鈦薄膜層為1～5份、降解復合層為5～20份、活性炭纖維層為5～20份；降解復合層按重量份包括硅藻土10～15份、Pt/WO3負載沸石分子篩1～5份、KDHF-03型分子篩1～5份、消石灰5～10份、膨脹珍珠巖5～10份、AgBr/CuO 1～5份和膠粘劑5～10份。
[0006]由此可見，目前對于二氧化鈦光催化空氣凈化的應用集中于對二氧化鈦的改性，而對二氧化鈦如何與材料進行結合進行研究。
技術實現思路
[0007]針對這種情況，我們提出一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層及制備方法，使室內材料表面具降解揮發性有機污染物的能力。
[0008]為實現上述目的，本專利技術設計的具體技術方案如下：
[0009]一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層及制備方法，其特征在于，在材料表面通過熱固化的方式固化一層無定形全氟聚合物涂層，然后在無定形全氟聚合物涂層上熱固化一層含有納米二氧化鈦粒子的全氟磺酸離聚物涂層，制備得到多層全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層，具體制備步驟如下：
[0010](1)將無定形全氟聚合物單體溶解于全氟聚醚流體中，在流動氮氣保護環境下熱固化，然后在真空環境熱固化，得到無定形全氟聚合物涂層。
[0011](2)將全氟磺酸離聚物單體溶解于醇/水混和溶劑中，然后將納米二氧化鈦粒子超聲處理使之均勻分散于全氟磺酸離聚物單體中，將上述混合物加入無定形全氟聚合物涂層上進行第二次熱固化。
[0012](3)清洗、干燥，得到全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層。
[0013]優選的，步驟(1)所述的無定形全氟聚合物單體為四氟乙烯、六氟丙烯、全氟代甲基乙烯基醚、3-甲氧基全氟丙基乙烯基醚、CF2CF-O-CF2-O-CF2CF2CF3、CF2CF-O-CF2-O-CF2CF2CF2-O-C3F7、AD40和AD60中的一種或幾種。
[0014]優選的，步驟(1)所述的全氟聚醚流體為HT55、HT70、HT90、HT110、HT135HT170、HT200、HT230和HT270中的一種或幾種。
[0015]優選的，步驟(1)各原料的重量份為全氟聚合物單體5-15重量份、全氟聚醚流體85-95重量份。
[0016]優選的，步驟(1)所述的熱固化溫度為30-60℃，氮氣流速為0.1-1cfm，真空度為0-1000Pa，氮氣保護環境熱固化時間為1-2h，真空熱固化時間為1-2h。
[0017]優選的，步驟(2)所述的全氟磺酸離聚物單體為PFSA Aquivion D83-06A、PFSA Aquivion D83-24B、PFSA Aquivion E87-05S、PFSA Aquivion E87-12S、PFSA Aquivion E98-05、PFSA Aquivion E98-05S、PFSA Aquivion E98-09S中的一種或幾種。
[0018]優選的，步驟(2)所述的醇水混合溶劑為為中醇溶劑為乙醇、丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇中的一種或幾種。
[0019]優選的，步驟(2)所述的超聲處理時間30-60min。
[0020]優選的，步驟(2)各原料的重量份為全氟磺酸離聚物單體10-20重量份、醇20-50重量份、水10-30重量份、納米二氧化鈦10-20重量份。
[0021]優選的，步驟(2)所述的熱固化溫度為30-60℃，氮氣流速為0.1-1cfm，真空度為0-1000Pa，氮氣保護環境熱固化時間為1-2h，真空熱固化時間為1-2h。
[0022]本專利技術采用熱固化的方式，以全氟聚合物為基體，將納米二氧化鈦粒子均勻分散
[0023]本專利技術提供了一種全氟聚合物二氧化鈦空氣凈化涂層及制備方法，與現有的光催化降解空氣凈化方式相比，其突出特點和優異效果在于：
[0024]1.極性的全氟聚合物有助于污染物分子與涂層相互作用，增強其吸收。
[0025]2.本專利技術的制備方法，以全氟聚合物為載體負載納米二氧化鈦，避免了二氧化鈦被覆蓋的問題，有效提高了二氧化鈦光催化降解空氣中有機污染物的效率。
[0026]3.本專利技術的制備方法，可以廣泛用于家居材料表面處理，工藝過程簡單，條件溫和，易于推廣。
具體實施方式
[0027]以下通過具體實施方式對本專利技術作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本專利技術的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本專利技術上述方法思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包含在本專利技術的范圍內。
[0028]實施例1
[0029]將10g四氟乙烯溶解于90g全氟聚醚流體HT55中，形成均勻溶液，取50mg溶液涂覆于5cm
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5cm石英玻璃表面，在50℃熱固化溫度、0.5cfm氮氣流速條件下熱固化1h，繼續在真空度為100Pa條件下熱固化1h；將40g丙醇與10g水混合得到丙醇/水混合溶液，將10g全氟磺本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層及制備方法，其特征在于，在材料表面通過熱固化的方式固化一層無定形全氟聚合物涂層，然后在無定形全氟聚合物涂層上熱固化一層含有納米二氧化鈦粒子的全氟磺酸離聚物涂層，制備得到多層全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層，具體制備步驟如下：(1)將無定形全氟聚合物單體溶解于全氟聚醚流體中，在流動氮氣保護環境下熱固化，然后在真空環境熱固化，得到無定形全氟聚合物涂層。(2)將全氟磺酸離聚物單體溶解于醇/水混和溶劑中，然后將納米二氧化鈦粒子超產處理使之均勻分散于全氟磺酸離聚物單體中，將上述混合物加入無定形全氟聚合物涂層上進行第二次熱固化。(3)清洗、干燥，得到全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層。2.根據權利要求1所述一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述的無定形全氟聚合物單體為四氟乙烯、六氟丙烯、全氟代甲基乙烯基醚、3-甲氧基全氟丙基乙烯基醚、CF2CF-O-CF2-O-CF2CF2CF3、CF2CF-O-CF2-O-CF2CF2CF2-O-C3F7、AD40和AD60中的一種或幾種。3.根據權利要求1所述一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述的全氟聚醚流體為HT55、HT70、HT90、HT110、HT135HT170、HT200、HT230和HT270中的一種或幾種。4.根據權利要求1所述一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層的制備方法，其特征在于：步驟(1)各原料的重量份為全氟聚合物單體5-15重量份、全氟聚醚流體85-95重量份。5.根據權利要求1所述一種全氟聚合物基二氧化鈦空氣凈化涂層的制備方法，其特征在于：步驟(1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周子文，張維，黃虹淋，
申請(專利權)人：深圳市美兆環境股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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