專利名稱：一種自清潔功能石板材及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明具體涉及一種自清潔功能石板材及其制備方法，屬于材料科學領域。
背景技術：
隨著國家城市建設的突飛猛進，人們對生產(chǎn)和生活環(huán)境美化的要求不斷提高，被譽為“古老而長青、傳統(tǒng)而新潮”的裝飾材料——石材，深受人們的青睞。許多的樓宇、館所、 廣場、公園等標志性建筑的內外墻面和地面，都采用了石材進行裝飾。近年來，二氧化鈦光技術在空氣凈化、廢水處理等環(huán)境治理領域得到廣泛的應用，人們開發(fā)出了諸如自清潔和抗菌瓷磚、自清潔抗霧玻璃、光催化空氣凈化器等多用途的二氧化鈦光催化產(chǎn)品。如何將具有光催化性能的二氧化鈦引入到大理石中，開發(fā)出具有自清潔和抗菌性能、能夠降解有機污染物的清潔功能大理石。其具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種自清潔功能石板材及其制備方法，該石板材具有良好的凈化空氣、抑菌、滅菌及自清潔功能和優(yōu)良的耐候性。制備方法簡便，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
采用原位水解技術制得負載T^2的具有自清潔功能的石板材。具體的制備步驟如下
(1)石材板(大理石板材或花崗巖板材，大小2(^20cm，厚度2-3cm)用蒸餾水清洗干凈后，放入箱式馬弗爐或烤箱中，150-400°C烘烤30-180min ；
(2)在水解槽中加入蒸餾水，滴加濃度是0.05-0. 2mol/L的鹽酸調節(jié)pH至3_5 ；然后邊攪拌邊滴加20-50mL的TiCl4,滴加完后攪拌使之反應10-60min得反應液；所述的攪拌速度是 150-200r/min ；
(3)將步驟(1)所述的石板材取出立即浸入步驟(2)所述的反應液中，浸漬10-50min；
(4)將水解槽的溫度升至7(T90°C，并滴加濃氨水調節(jié)溶液的pH值至7-8，靜置反應 20-60min ；
(5)將水解槽中的石板材取出，晾干石板材表面水分，并放入馬弗爐或烤箱中，在空氣氣氛中，以10-30°C /min的速率升溫至200-400°C，保溫l_3h，自然冷卻至室溫，即制得所述的自清潔功能石板材。本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于本發(fā)明的石板材具有良好的凈化空氣、抑菌、滅菌及自清潔功能和優(yōu)良的耐候性。如作為室內裝修材料時對室內甲醛、苯、苯酚等有機物具有分解、 凈化功能；在作為戶外墻體裝修材料時對粘附的污染物具有良好的分解和去污功能，并能起到抑菌、滅菌作用；作為廣場或路面鋪磚材料時對粘附的污染物具有更容易被清除的功能。制備方法簡便，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
具體實施方式
實施例1
采用原位水解技術制得負載T^2的具有自清潔功能的石板材。具體的制備步驟如下
(1)石材板(大理石板材或花崗巖板材，大小2(^20cm，厚度2-3cm)用蒸餾水清洗干凈后，放入箱式馬弗爐或烤箱中，150°C烘烤ISOmin ；
(2)在水解槽中加入蒸餾水，滴加濃度是0.05mol/L的鹽酸調節(jié)pH至5;然后邊攪拌邊滴加20mL的TiCl4,滴加完后攪拌使之反應IOmin得反應液；所述的攪拌速度是150r/min ；
(3)將步驟(1)所述的石板材取出立即浸入步驟(2)所述的反應液中，浸漬IOmin；
(4)將水解槽的溫度升至70°C，并滴加濃氨水調節(jié)溶液的pH值至7，靜置反應20min；
(5)將水解槽中的石板材取出，晾干石板材表面水分，并放入馬弗爐或烤箱中，在空氣氣氛中，以10°C /min的速率升溫至200°C，保溫lh，自然冷卻至室溫，即制得所述的自清潔功能石板材。實施例2
采用原位水解技術制得負載T^2的具有自清潔功能的石板材。具體的制備步驟如下
(1)石材板(大理石板材或花崗巖板材，大小2(^20cm，厚度2-3cm)用蒸餾水清洗干凈后，放入箱式馬弗爐或烤箱中，400°C烘烤30min ；
(2)在水解槽中加入蒸餾水，滴加濃度是0.2mol/L的鹽酸調節(jié)pH至3 ；然后邊攪拌邊滴加50mL的TiCl4,滴加完后攪拌使之反應60min得反應液；所述的攪拌速度是180r/min ；
(3)將步驟(1)所述的石板材取出立即浸入步驟(2)所述的反應液中，浸漬50min；
(4)將水解槽的溫度升至90°C，并滴加濃氨水調節(jié)溶液的pH值至8，靜置反應60min；
(5)將水解槽中的石板材取出，晾干石板材表面水分，并放入馬弗爐或烤箱中，在空氣氣氛中，以30°C /min的速率升溫至400°C，保溫3h，自然冷卻至室溫，即制得所述的自清潔功能石板材。實施例3
采用原位水解技術制得負載T^2的具有自清潔功能的石板材。具體的制備步驟如下
(1)石材板(大理石板材或花崗巖板材，大小2(^20cm，厚度2-3cm)用蒸餾水清洗干凈后，放入箱式馬弗爐或烤箱中，325°C烘烤IlOmin ；
(2)在水解槽中加入蒸餾水，滴加濃度是0.lmol/L的鹽酸調節(jié)pH至4 ；然后邊攪拌邊滴加35mL的TiCl4,滴加完后攪拌使之反應35min得反應液；所述的攪拌速度是200r/min ；
(3)將步驟(1)所述的石板材取出立即浸入步驟(2)所述的反應液中，浸漬30min；
(4)將水解槽的溫度升至80°C，并滴加濃氨水調節(jié)溶液的pH值至7，靜置反應40min；
(5)將水解槽中的石板材取出，晾干石板材表面水分，并放入馬弗爐或烤箱中，在空氣氣氛中，以20°C /min的速率升溫至300°C，保溫2h，自然冷卻至室溫，即制得所述的自清潔功能石板材。實施例4
寧德某商品房裝修中，在兩間大小相近的臥室，分別采用該技術制備的大理石和未經(jīng)處理的大理石鋪地板。裝修完后經(jīng)過一段時間(to、tl、U)分別采樣檢測兩個房間空氣中甲醛和苯的含量，發(fā)現(xiàn)采用該技術制備的大理石裝修的房間，甲醛、苯的濃度比采用未處理的大理石裝修的房間濃度低。表1為經(jīng)過不同時間取樣檢測采用該技術處理過的大理石裝修的房間甲醛濃度(Cmg)和苯濃度(cl￥)，與采用未經(jīng)處理的大理石裝修房間甲醛濃度(C0甲薛)和苯濃度(C0苯)的對比數(shù)據(jù)。表1兩個房間甲醛和苯濃度對比
權利要求
1.一種自清潔功能石板材，其特征在于所述石板材是采用原位水解技術制得的負載 TiO2的具有自清潔功能的石板材。
2.一種如權利要求1所述的自清潔功能石板材的制備方法，其特征在于所述制備方法的步驟如下(1)石材板用蒸餾水清洗干凈后，放入箱式馬弗爐或烤箱中，150-400°C烘烤 30-180min ；(2)在水解槽中加入蒸餾水，滴加鹽酸調節(jié)pH至3-5；然后邊攪拌邊滴加20-50mL的 TiCl4,滴加完后攪拌使之反應10-60min得反應液；(3)將步驟(1)所述的石板材取出立即浸入步驟(2)所述的反應液中，浸漬10-50min；(4)將水解槽的溫度升至7(T90°C，并滴加濃氨水調節(jié)溶液的pH值至7-8，靜置反應 20-60min ；(5)將水解槽中的石板材取出，晾干，放入馬弗爐或烤箱中烘烤，取出，自然冷卻至室溫，即制得所述的自清潔功能石板材。
3.根據(jù)權利要求2所述的自清潔功能石板材的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的石材板是大理石板材或花崗巖板材中的一種。
4.根據(jù)權利要求2所述的自清潔功能石板材的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的鹽酸的濃度是0. 05-0. 2mol/L。
5.根據(jù)權利要求2所述的自清潔功能石板材的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的攪拌的攪拌速度是150-200r/min。
6.根據(jù)權利要求2所述的自清潔功能石板材的制備方法，其特征在于步驟(5)所述的烘烤是在空氣氣氛中，以10-30°C /min的速率升溫至200-400°C，保溫1_汕。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自清潔功能石板材及其制備方法，以石板材為研究對象，以四氯化鈦、氨水、鹽酸為主要原料，采用原位水解技術制得負載納米級二氧化鈦具有自清潔功能的石板材。該石板材具有良好的凈化空氣、抑菌、滅菌及自清潔功能和優(yōu)良的耐候性。制備方法簡便，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號C04B41/50GK102503548SQ201110322439
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者盧燕鳳, 張淑慧, 陸東芳, 陳孝云, 陳星 申請人:福建農(nóng)林大學