1.一种超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于包括以下工艺步骤:
1)基体的处理:将基体清洗后干燥,待用;
2)微纳复合阶层结构颜料的制备:将蒸馏水、冰乙酸和铋源并在室温下搅拌15min得到均一透明的溶液A,搅拌下将溶液A与卤源溶液、硼氢化钠和醇溶液混合,在温度为25-100℃条件下搅拌0.5-3h后过滤,洗涤后干燥,得到具有微纳复合阶层结构的卤氧铋3D微球;所述的铋源为硝酸铋和氯化铋中的一种或多种;所述的卤源为十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、KCl和KBr中的一种或多种;所述的铋源和卤源的摩尔比为1:0.5-1:1.5;
3)微纳复合结构颜料的疏水改性:将卤氧铋3D微球与溶剂混合,搅拌分散,加入低表面能的疏水改性剂,继续搅拌1-4h,静置陈化8h后干燥,得到疏水卤氧铋3D微球颜料;所述的低表面能疏水改性剂为全氟四癸基三乙氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、六甲基二硅胺烷、十八烷酸、磷酸正十八酯和十八烷基三氯硅烷中的一种或多种;
4)超疏水涂料的复配:将成膜用的树脂用有机溶剂溶解得到均一透明的树脂溶液,然后加入疏水改性后的卤氧铋3D微球,搅拌均匀,得到可用于涂覆的超疏水涂料;
5)涂覆:将超疏水涂料采用成膜工艺涂覆到基体表面,得到超疏水可见光光催化自清洁涂层。
2.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于:步骤1)所述基体为玻璃基体、金属基体、陶瓷片、硅片、纸片或混凝土试件;所述基体清洗是分别用乙醇和蒸馏水超声清洗30min以上;所述干燥是放入50-100℃鼓风干燥箱中进行;对于面积超过0.25m2的基体用高压水枪清洗后自然干燥待用。
3.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于:步骤2)所述洗涤是分别用乙醇和水洗3次以上;步骤2)所述的蒸馏水、冰乙酸的体积比为0.5:
1-1:2,铋源在体系中的浓度为0.015-0.09mol/L。
4.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于:步骤2)所述的卤源溶液中氯元素与溴元素的摩尔比为0.2:1-1:0.2。
5.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于:步骤3)所述的低表面能的疏水改性剂占卤氧铋3D微球质量的10%-100%;所述静置陈化的时间为8h以上;步骤3)所述的溶剂为正己烷、环己烷、乙醇、正丙醇、异丙醇和乙酸丁酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于:步骤4)所述的成膜树脂占有机溶剂的质量比为1%-20%;所述的成膜树脂为聚苯乙烯树脂、羟基丙烯酸树脂、硅橡胶和环氧树脂中的一种或多种;所述的有机溶剂为酯类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂和四氢呋喃中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于,步骤4)所述的卤氧铋3D微球与树脂溶液的质量比为3%-15%。
8.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于,步骤3)所述的搅拌分散是用磁力搅拌,搅拌的时间为30min以上;所述干燥的温度为40℃-150℃,干燥的时间为6-24h;步骤4)所述的搅拌为磁力搅拌,搅拌的时间为0.5-4h。
9.根据权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层的制备方法,其特征在于,所述的成膜工艺包括旋涂、喷涂、刮涂、滴涂和浸渍中的一种或多种。
10.权利要求1所述的超疏水可见光光催化自清洁涂层,其特征在于,其由权利要求1-9任一项所述制备方法制得,所得的超疏水可见光光催化自清洁涂层的静态接触角均大于
150°,滚动角小于10°,涂层表面在被罗丹明B附着后,可见光光催化降解前及降解12min后涂层表面的颜色值变化ΔE达到37.70,罗丹明B基本被降解完,用耐磨性能测试方法测试90次后接触角依然维持在150-155°,具有可见光光催化自清洁性能;所述的耐磨性能测试方法是将涂覆有超疏水涂层的载玻片固定在水平的桌面上,依次放入1000CW的砂纸和50g的砝码,将砂纸拖动10cm的距离。