用于净化VOCs的瓷砖的制备方法技术

本发明专利技术属于功能陶瓷技术领域，具体涉及一种用于净化VOCs的瓷砖的制备方法。将负载纳米颗粒的多孔材料分散到溶剂中得到分散液，分散液经过喷洒、焙烧修饰到瓷砖釉层上，制得用于净化VOCs的瓷砖。本发明专利技术在瓷砖的釉层表面用吸附和降解VOCs的纳米材料修饰，即用具有发达孔系、高比表面积的材料，如多孔氧化硅、分子筛、多孔氧化铝，负载可分解VOCs的催化剂，如纳米氧化钛、纳米氧化锰、纳米氧化锌、纳米金，使其具有吸附VOCs、分解VOCs的功能；所制备的瓷砖可有效吸附和分解室内VOCs，达到净化VOCs的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于净化VOCs的瓷砖的制备方法
本专利技术属于功能陶瓷
，具体涉及一种用于净化VOCs的瓷砖的制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，对居住环境的健康要求也越来越高。室内VOCs是影响人们身体健康的重要因素之一。目前对室内VOCs的消除主要靠通风、吸附和催化降解几个途径。但这些方法需要一些特殊设备，或者效果不理想，特别是针对家具、装修材料等缓慢释放的VOCs净化效果不佳，因此需要一种消除室内VOCs的有效方法。瓷砖是室内常用的装修材料，具有耐久性好、美观、易清理等优点。若瓷砖具有消除净化VOCs的功能，无疑将有效解决室内VOCs的净化问题。中国专利CN205296675U公开一种轻质净化瓷砖，其提供了一种镂空的瓷砖，将活性炭填充在镂空的孔隙当中，达到吸附净化VOCs的目的。但所填充的活性炭无法更换，而活性炭的吸附量有限，当活性炭吸附饱和后，在一定条件下还会释放出吸收的VOCs，因此无法达到长期持续净化VOCs的效果。中国专利CN208152445U公开一种空气净化瓷砖，其也采取在瓷砖胚体中形成空腔的策略，然后在空腔的支撑结构上涂上光催化剂，在空腔表面依次涂上活性炭层、防水层和防尘层。此方法虽可达到去除VOCs的目的，但其空腔结构影响瓷砖的强度。中国专利CN205522721U公开一种空气净化功能瓷砖，其提供了一种带有功能滑块的瓷砖，在功能滑块上开设填料孔，在填料孔中设置复合负离子粉和活性炭粉，达到净化去除VOCs的功能，但与上述问题一样，所填充的活性炭难以更换，其吸附量有限，无法达到长期持续净化VOCs的效果。从上述专利可以看出，目前市面上常见净化VOCs的瓷砖多是采用吸附的手段，但由于多孔吸附材料的吸附量有限，因此难以达到长期净化VOCs的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，制得的用于净化VOCs的瓷砖中用多孔材料来富集和吸附空气中的VOCs，然后多孔材料上的光催化剂和热催化剂可催化吸附的VOCs和空气中的O2反应，从而将其降解，达到长期净化VOCs的目的。本专利技术所述的用于净化VOCs的瓷砖的制备方法是将负载纳米颗粒的多孔材料分散到溶剂中得到分散液，分散液经过喷洒、焙烧修饰到瓷砖釉层上，制得用于净化VOCs的瓷砖。所述的纳米颗粒为纳米氧化锰、纳米氧化钛、纳米氧化锌或纳米金中的一种或几种。所述的纳米颗粒优选为掺杂铜、锡、铁、钒、钴、镍、镧或铈中的一种或几种的纳米颗粒。所述的纳米氧化钛和纳米氧化锌具有光催化性能，纳米氧化锰和纳米金具有热催化性能。所述的多孔材料为分子筛、多孔氧化硅或多孔氧化铝中的一种或几种。所述的纳米颗粒在多孔材料上的负载量为1-50wt.％。所述的溶剂为水、乙醇或丙醇中的一种或几种。所述的分散液中负载纳米颗粒的多孔材料的质量为分散液质量的1-25％。所述的喷洒量为每平方米0.5-20g负载纳米颗粒的多孔材料。本专利技术所述的用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，包括如下步骤：(1)将负载纳米颗粒的多孔材料分散到溶剂中得到分散液；(2)分散液喷洒到已初步上釉的瓷砖上，干燥，再喷洒上釉料，焙烧，冷却，制得用于净化VOCs的瓷砖。步骤(2)中所述的干燥温度为90-300℃，干燥时间为2-30min。步骤(2)中所述的焙烧温度为650-1200℃，焙烧时间为5-30min。步骤(2)中初步上釉的釉料和再喷洒上的釉料是相同种类的釉料。步骤(2)中再喷洒上釉料的喷洒量是初步上釉量的5-20％。步骤(2)中所述的冷却至室温。本专利技术将负载具有光催化性能和热催化性能纳米颗粒的多孔材料分散到溶剂中得到分散液，得到分散液经过喷洒、焙烧修饰到瓷砖釉层上，获得具有净化VOCs功能的瓷砖。本专利技术中具有催化功能的多孔材料可均匀喷洒到瓷砖上，也可按照一定图案进行喷洒。针对室内VOCs长期污染的净化问题，本专利技术将具有光催化和热催化性能的纳米颗粒负载到多孔材料上，然后将多孔材料分布、烧制到瓷砖釉层表面。多孔材料具有吸附VOCs的作用，多孔材料吸附的VOCs在光照或加热的情况下可被具有催化性能的纳米颗粒分解，从而达到净化室内VOCs的目的。本专利技术的有益效果如下：本专利技术在瓷砖的釉层表面用吸附和降解VOCs的纳米材料修饰，即用具有发达孔系、高比表面积的材料，如多孔氧化硅、分子筛、多孔氧化铝，负载可分解VOCs的催化剂，如纳米氧化钛、纳米氧化锰、纳米氧化锌、纳米金，使其具有吸附VOCs、分解VOCs的功能；所制备的瓷砖可有效吸附和分解室内VOCs，达到净化VOCs的目的。本专利技术通过在初步上釉的瓷砖上喷洒分散液，干燥后再次喷洒釉料的方式，使得负载纳米颗粒的多孔材料分布更均匀，催化效果更好。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例1将Cu0.1Ce0.15Ti0.75O2(XRD测试，利用谢乐公式计算，表明其平均粒径为23.4nm)负载到多孔氧化硅上，负载量为10wt.％。将负载后的多孔氧化硅10g分散到100mL去离子水中，将其均匀喷洒到5平米的已初步上釉的瓷砖上，在120℃下干燥5min，然后喷洒上初步上釉量10wt.％的无色釉料，在950℃焙烧10min，冷却至室温，获得具有净化VOCs功能的瓷砖。将该瓷砖置于含有200ppm甲醛、体积为10L的密闭有机玻璃箱中进行VOCs净化测试，在模拟日光灯光照中，温度为25℃，放置1h，用气相色谱测量反应后空气中的甲醛含量，甲醛含量为10ppm，时间再增加1h，甲醛含量为3ppm。长期催化性能测试：将该瓷砖置于10L密闭有机玻璃箱中，以10L/h的流速通入含有200ppm甲醛进行VOCs净化测试，在模拟日光灯光照中，温度为25℃，每隔2h用气相色谱测一次出口甲醛含量，连续测试30天，结果表明，出口处甲醛含量均低于12ppm，结果表明该瓷砖具有长期去除室内VOCs的效果。实施例2将Co0.1V0.05Mn0.35Zn0.5O1.475(XRD测试，利用谢乐公式计算，表明其平均粒径为17.8nm)负载到Y型分子筛上，负载量为10wt.％。将负载后的Y型分子筛5g分散到100mL乙醇中，将其均匀喷洒到2平米的已初步上釉的瓷砖上，在90℃下干燥5min，然后喷洒上初步上釉量8wt.％的无色釉料，1000℃焙烧5min，冷却至室温，获得具有净化VOCs功能的瓷砖。将该瓷砖置于含有200ppm甲醛和乙醇混合气体的密闭有机玻璃箱中进行VOCs净化测试，在模拟日光灯光照中，温度为25℃，放置1h，用气相色谱测量空气中的甲醛和乙醇含量，甲醛和乙醇含量为6ppm，时间再增加1h，甲醛和乙醇含量为2.8ppm。长期催化性能测试方法同实施例1，连续测试30天，结果表明，出口处甲醛和乙醇含量均低于6ppm。实施例3将Au/Ni0.1La0.05Ti0.85O1.9(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，其特征在于将负载纳米颗粒的多孔材料分散到溶剂中得到分散液，分散液经过喷洒、焙烧修饰到瓷砖釉层上，制得用于净化VOCs的瓷砖。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，其特征在于将负载纳米颗粒的多孔材料分散到溶剂中得到分散液，分散液经过喷洒、焙烧修饰到瓷砖釉层上，制得用于净化VOCs的瓷砖。


2.根据权利要求1所述的用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，其特征在于所述的纳米颗粒为纳米氧化锰、纳米氧化钛、纳米氧化锌或纳米金中的一种或几种。


3.根据权利要求2所述的用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，其特征在于所述的纳米颗粒为掺杂铜、锡、铁、钒、钴、镍、镧或铈中的一种或几种的纳米颗粒。


4.根据权利要求1所述的用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，其特征在于所述的多孔材料为分子筛、多孔氧化硅或多孔氧化铝中的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的用于净化VOCs的瓷砖的制备方法，其特征在于所述的纳米颗粒在多孔材料上的负载量为1-50wt.％。


6.根据权利要求1所述的用于净化VOCs的瓷砖的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄崇礼，廖洁娴，周理龙，
申请(专利权)人：常州北化澳联环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32