二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法，其制備方法包括以下步驟：先向硝酸鋅溶液，醋酸鋅溶液或者硫酸鋅溶液中緩慢加入多孔二氧化硅，然后再緩慢加入尿素溶液或者氨水溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值至8.5，在70℃～95℃恒溫反應(yīng)8小時(shí)～10小時(shí)，最后過濾，干燥，煅燒，即得到到本二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，其制得的干粉乳膠漆涂料不僅能夠高效分解空氣中的甲醛和甲苯等有害氣體，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，還能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的殺菌劑起到長(zhǎng)效殺菌的作用。
【專利說明】二氧化娃與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其是一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球近一半的人生活在有污染的室內(nèi)空氣中，室內(nèi)環(huán)境污染已經(jīng)引起35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的氣管炎、支氣管炎和肺癌。國(guó)際有關(guān)組織調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球30%以上的新建或重建的建筑物內(nèi)的空氣中，都存在對(duì)人們身體健康不利的有害物質(zhì)，室內(nèi)空氣污染已被列入對(duì)公眾健康影響最大的5個(gè)環(huán)境因素之一。其中甲醛為典型污染物質(zhì)。因此，人們迫切需要一種安全且長(zhǎng)期有效的方法解決嚴(yán)重的室內(nèi)甲醛污染問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料，將該復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，并將制得的干粉乳膠漆涂料用作室內(nèi)墻體的涂料，可解決嚴(yán)重的室內(nèi)甲醛污染問題。
[0004]為解決上述技術(shù)方案，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備過程包括以下步驟: A、向含有0.lmol/LZn2+的鹽溶液中緩慢加入多孔二氧化硅，然后再緩慢加入沉淀劑；其中，所述的多孔二氧化硅的加入量為每IOOmL鹽溶液加入IOg所述多孔二氧化硅；所述沉淀劑是0.4mol/L尿素溶液或25%~28%的氨水溶液中的一種；所述鹽溶液與所述尿素的體積比為1:0.5~I ;所述鹽溶液與所述氨水的體積比為1:0.1~0.3 ;
B、調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至8.5，然后在70°C~95°C下恒溫反應(yīng)8小時(shí)~10小時(shí)；
C、待步驟B所述反應(yīng)結(jié)束后，將所述反應(yīng)得到的產(chǎn)物過濾，收集濾渣，將所述濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后在350°C~550°C下煅燒4小時(shí)，即得到本二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料；
上述技術(shù)方案中，更具體的技術(shù)方案是:所述鹽溶液是硝酸鋅溶液，醋酸鋅溶液，硫酸鋅溶液三種溶液中的一種；
步驟B所述的多孔二氧化硅的制備原料是合成二氧化硅，硅酸鈉，硅藻土，沸石粉四種物質(zhì)中的一種；
所述硅藻土制備多孔二氧化硅的方法是:先用水洗硅藻原土，再將水洗后的硅藻土在500°C下煅燒2小時(shí)，收集煅燒后的產(chǎn)物I并冷卻至室溫，然后在所述產(chǎn)物I中加入濃度為
1.4%的硫酸溶液，混合均勻，再在220°C下煅燒3小時(shí)，收集煅燒后的產(chǎn)物II并冷卻至室溫；再用水洗至溶液的PH值為7，然后過濾，收集濾渣并干燥，即得到二氧化硅；其中，所述硫酸溶液的加入量為每100g所述產(chǎn)物I加入IlOml所述硫酸溶液；
所述的硅酸鈉制備多孔二氧化硅的方法為:在85°C~90°C下調(diào)節(jié)0.05mol/L硅酸鈉溶液的PH值至8.5，然后向所述硅酸鈉溶液中滴加無水乙醇，至反應(yīng)不再有沉淀析出，過濾，收集濾渣并干燥，即得到二氧化硅；
所述的沸石粉制備多孔二氧化硅的方法為:先將沸石原礦粉碎，過100目分子篩，即得到沸石粉，然后將所述沸石粉加到濃度6%-10%的硫酸溶液中，靜置3小時(shí)，然后過濾，再用蒸餾水洗至溶液PH值為7，然后過濾，收集濾渣并干燥，最后350°C -500°C下煅燒。
[0005]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明得到的有益效果是:
將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料中，其制得的干粉乳膠漆涂料不僅能夠高效分解空氣中的甲醛和甲苯等有害氣體，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，還能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的殺菌劑起到長(zhǎng)效殺菌的作用:抗菌效果達(dá)到98%以上；日光或燈光照射48小時(shí)后，分解凈化甲醛率達(dá)83%以上，分解凈化甲苯率達(dá)49%以上；符合中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0006]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述:
實(shí)施例1
向200mL的0.lmol/L硝酸鋅溶液中緩慢加入30g多孔二氧化硅，然后再緩慢加入IOOmL的0.4mol/L的尿素溶液，并調(diào)節(jié)溶液pH為8.5，70°C下恒溫保持10小時(shí)，過濾，最后將過濾所得的濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后350°C煅燒4小時(shí)，即得二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。
[0007]其中，二氧化硅的制備方法是:取200g硅藻原土，先用水洗硅藻原土，再將水洗后的硅藻土在500°C下煅燒2小時(shí)，收集煅燒后的產(chǎn)物I并冷卻至室溫，然后在所述產(chǎn)物I中加入220mL濃度為1.4%的硫酸溶液，混合均勻，在220°C下煅燒3小時(shí)，收集煅燒后的產(chǎn)物II并冷卻至室溫；再用水洗至溶液的pH值為7，然后過濾，收集濾渣并干燥，即得到二氧化硅； 將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，并按每平方米用100g干乳膠粉涂料加150g水?dāng)嚢杈鶆?，涂在室?nèi)墻體上，固化成膜，進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在無光照情況下，該涂料可吸附室內(nèi)甲醛、甲苯及異味；在有日光或燈光照射48小時(shí)后，對(duì)室內(nèi)空氣中常見的細(xì)菌的抗菌效果達(dá)到98.7%，可分解凈化甲醛率達(dá)84.8%，分解凈化甲苯率達(dá)51.6%，符合中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》的要求。
[0008]實(shí)施例2
向200mL的0.lmol/L醋酸鋅溶液中緩慢加入35g多孔二氧化硅，然后再緩慢加入150mL的0.4mol/L的尿素溶液，并調(diào)節(jié)溶液pH為8.5，80°C下恒溫保持9小時(shí)，過濾，最后將過濾所得的濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后450°C煅燒4小時(shí)，即得二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。
[0009]其中，二氧化硅的制備方法是:在85°C下調(diào)節(jié)0.05mol/L硅酸鈉溶液的pH值至8.5，然后向所述硅酸鈉溶液中滴加無水乙醇，至反應(yīng)不再有沉淀析出，過濾，收集濾渣并干燥，即得到二氧化硅。
[0010]將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，并按每平方米用100g干乳膠粉涂料加150g水?dāng)嚢杈鶆?，涂在室?nèi)墻體上，固化成膜，進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在無光照情況下，該涂料可吸附室內(nèi)甲醛、甲苯及異味；在有日光或燈光照射48小時(shí)后，對(duì)室內(nèi)空氣中常見的細(xì)菌的抗菌效果達(dá)到98.3%，可分解凈化甲醛率達(dá)85.2%，分解凈化甲苯率達(dá)50.5%，符合中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》的要求。
[0011]實(shí)施例3
向200mL的0.lmol/L硫酸鋅溶液中緩慢加入40g多孔二氧化硅，然后再緩慢加入200mL的0.4mol/L的尿素溶液，并調(diào)節(jié)溶液pH為8.5，95°C下恒溫保持8小時(shí)，過濾，最后將過濾所得的濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后550°C煅燒4小時(shí)，即得二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。
[0012]其中，二氧化硅的制備方法是:在90°C下調(diào)節(jié)0.05mol/L硅酸鈉溶液的pH值至
8.5，然后向所述硅酸鈉溶液中滴加無水乙醇，至反應(yīng)不再有沉淀析出，過濾，收集濾渣并干燥，即得到二氧化硅。
[0013]將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，并按每平方米用100g干乳膠粉涂料加150g水?dāng)嚢杈鶆?，涂在室?nèi)墻體上，固化成膜，進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在無光照情況下，該涂料可吸附室內(nèi)甲醛、甲苯及異味；在有日光或燈光照射48小時(shí)后，對(duì)室內(nèi)空氣中常見的細(xì) 菌的抗菌效果達(dá)到99%，可分解凈化甲醛率達(dá)85.8%，分解凈化甲苯率達(dá)50.2%，符合中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》的要求。
[0014]實(shí)施例4
向200mL的0.lmol/L醋酸鋅中緩慢加入30g多孔二氧化硅，然后再緩慢加入40mL的25%氨水溶液，并調(diào)節(jié)溶液pH為8.5，70°C下恒溫保持10小時(shí)，過濾，最后將過濾所得的濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后350°C煅燒4小時(shí)，即得二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。
[0015]其中，二氧化硅的制備方法是:先將1000g沸石原礦粉碎，過100目分子篩，得到沸石粉，然后將所述沸石粉加入到3000ml濃度為6%的硫酸溶液中，靜置3小時(shí)，然后過濾，收集濾渣I，再用蒸餾水洗滌濾渣I使其pH值為7，再過濾，收集濾渣II并干燥，最后在350°C煅燒，即得到二氧化硅。
[0016]將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，并按每平方米用100g干乳膠粉涂料加150g水?dāng)嚢杈鶆?，涂在室?nèi)墻體上，固化成膜，進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在無光照情況下，該涂料可吸附室內(nèi)甲醛、甲苯及異味；在有日光或燈光照射48小時(shí)后，對(duì)室內(nèi)空氣中常見的細(xì)菌的抗菌效果達(dá)到98.5%，可分解凈化甲醛率達(dá)83.8%，分解凈化甲苯率達(dá)50.6%，符合中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》的要求。
[0017]實(shí)施例5
向200mL的0.lmol/L硫酸鋅中緩慢加入35g多孔二氧化硅，然后再緩慢加入20mL的28%氨水溶液，調(diào)節(jié)溶液pH為8.5，80°C下恒溫保持9小時(shí)，過濾，最后將過濾所得的濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后450°C煅燒4小時(shí)，即得二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。
[0018]其中，二氧化硅的制備方法是:先將1000g沸石原礦粉碎，過100目分子篩，得到沸石粉，然后將所述沸石粉加入到3000ml濃度為10%的硫酸溶液中，靜置3小時(shí)，然后過濾，收集濾渣I，再用蒸餾水洗滌濾渣I使其pH值為7，再過濾，收集濾渣II并干燥，最后在500°C煅燒，即得到二氧化硅。
[0019]將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，并按每平方米用100g干乳膠粉涂料加150g水?dāng)嚢杈鶆?，涂在室?nèi)墻體上，固化成膜，進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在無光照情況下，該涂料可吸附室內(nèi)甲醛、甲苯及異味；在有日光或燈光照射48小時(shí)后，對(duì)室內(nèi)空氣中常見的細(xì)菌的抗菌效果達(dá)到98.2%，可分解凈化甲醛率達(dá)85.1%，分解凈化甲苯率達(dá)51.1%，符合中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》的要求。
[0020]實(shí)施例6
向200mL的0.lmol/L硝酸鋅溶液中緩慢加入40g多孔二氧化硅，然后再緩慢加入20mL的28%氨水溶液，并調(diào)節(jié)溶液pH為8.5，95°C下恒溫保持8小時(shí)，過濾，最后將過濾所得的濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后550°C煅燒4小時(shí)，即得二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。
[0021]其中，二氧化硅的原料來自合成二氧化硅。
[0022]將本發(fā)明制得的二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料用于制備干粉乳膠漆涂料，并按每平方米用100g干乳膠粉涂料加150g水?dāng)嚢杈鶆颍吭谑覂?nèi)墻體上，固化成膜，進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在無光照情況下， 該涂料可吸附室內(nèi)甲醛、甲苯及異味；在有日光或燈光照射48小時(shí)后，對(duì)室內(nèi)空氣中常見的細(xì)菌的抗菌效果達(dá)到98.5%，可分解凈化甲醛率達(dá)84.6%，分解凈化甲苯率達(dá)50.7%，符合中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: A、向含有0.lmol/LZn2+的鹽溶液中緩慢加入多孔二氧化硅，然后再緩慢加入沉淀劑；其中，所述的多孔二氧化硅的加入量為每IOOmL所述鹽溶液加入IOg所述多孔二氧化硅；所述沉淀劑是0.4mol/L尿素溶液或25%~28%的氨水溶液中的一種；所述鹽溶液與所述尿素的體積比為1:0.5~I ;所述鹽溶液與所述氨水的體積比為1:0.1~0.3 ; B、調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至8.5，然后在70°C~95°C下恒溫反應(yīng)8小時(shí)~10小時(shí)； C、待步驟B所述反應(yīng)結(jié)束后，將所述反應(yīng)得到的產(chǎn)物過濾，收集濾渣，將所述濾渣在95°C下干燥8小時(shí)，然后在350°C~550°C下煅燒4小時(shí)，即得到本二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述鹽溶液是硝酸鋅溶液，醋酸鋅溶液，硫酸鋅溶液三種溶液中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟B所述的多孔二氧化硅的制備原料來自合成二氧化硅，硅酸鈉，硅藻土，沸石粉四種物質(zhì)中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅藻土制備多孔二氧化硅的方法是:先用水洗硅藻原土，再將水洗后的硅藻土在500°C下煅燒2小時(shí)，收集煅燒后的產(chǎn)物I并冷卻至室溫，然后在所述產(chǎn)物I中加入濃度為1.4%的硫酸溶液，混合均勻，再在220°C下煅燒3小時(shí)，收集煅燒后的產(chǎn)物II并冷卻至室溫；再用水洗至溶液的pH值為7，然后過濾，收集濾渣并干燥，即得到二氧化硅；其中，所述硫酸溶液的加入量為每100g所述產(chǎn)物I加入IlOml所述硫酸溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二氧化硅與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅酸鈉制備多孔二氧化硅的方法是:在85°C~90°C下調(diào)節(jié)0.05mol/L硅酸鈉溶液的pH值至8.5，然后向所述硅酸鈉溶液中滴加無水乙醇，至反應(yīng)不再有沉淀析出，過濾，收集濾渣并干燥，即得到二氧化硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二氧化娃與氧化鋅復(fù)合材料的制備方法,其特征在于所述沸石粉制備多孔二氧化硅的方法是:先將沸石原礦粉碎，過100目分子篩，得到沸石粉，然后將所述沸石粉加入到濃度為6%~10%的硫酸溶液中，靜置3小時(shí)，然后過濾，收集濾渣I，再用蒸餾水洗滌濾渣I使其PH值為7，再過濾，收集濾渣II并干燥，最后在350°C~500°C煅燒，即得到二氧化硅。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK104017418SQ201310721144
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】韋先飛 申請(qǐng)人:韋先飛