一种光催化剂的涂覆方法与流程

本发明涉及光催化剂的应用技术领域，更具体地说，它涉及一种光催化剂的涂覆方法。

背景技术：

挥发性有机污染物(vocs)作为一类空气污染物，因其具有毒性、刺激性和挥发性等特性，严重威胁着生态环境及人体健康。如何经济、高效地去除vocs，成为了当前环境领域的研究热点。与传统处理法相比，光催化氧化法具有工艺简单、反应条件温和、能耗低等优点，被认为是最有应用前景的技术之一。

光催化剂的涂覆方式有很多，其中浸渍法、喷溅法最为常见。传统浸渍涂覆一般是采用浸渍池浸泡的方式，即先将基材浸泡在浸渍池，浸泡一定时间后取出，晾干后再进行烘干。这种涂覆方式主要存在以下缺陷：

1.晾干时，由于基体表面的光催化剂涂层还没干燥，外界灰尘、毛絮等杂质易附着在基体表面，待光催化剂涂层晾干后，灰尘、毛絮等杂质将和光催化剂涂层一起附着在基体表面，从而影响涂覆质量。

2.基材浸泡时要么先用挂具将基材进行挂设，然后再浸泡，要么直接将基材浸泡在浸渍池中，然后通过其他辅助工具将其取出，然而基材多数都是板状，不易挂设，且挂设部位无法涂覆光催化剂，另外浸泡后的基材由于表面浆液并未干燥，借助辅助工具取出时，容易影响涂覆质量。

有鉴于此，本发明提供一种光催化剂的涂覆方法。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种光催化剂的涂覆方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种光催化剂的涂覆方法，包括以下步骤：

s1、将纤维网通过水性粘合剂包覆在基材的正反面，干燥后得到基体；

s2、在所述基体侧部进行打孔，形成定位孔，然后将所述基体放入浸渍风干箱中进行浸渍、风干，以使所述基体表面附着光催化剂涂层，所述基体通过所述定位孔定位在所述浸渍风干箱内；

s3、将浸渍、风干后的所述基体置于250-600℃的烘箱中，干燥1-2h。

进一步优选为：浸渍时间为30-90s。

进一步优选为：所述浸渍风干箱包括筒体、吹干装置、电机、丝杆和定位件；

所述筒体顶部盖设有盖体，所述电机安装在所述筒体的底部中心，所述丝杆竖直设置在所述筒体内且下端与所述电机输出轴连接，上端与所述盖体底部接触且与其转动配合；

所述定位件位于所述筒体内且与所述筒体上下滑动配合，所述定位件与所述丝杆螺纹配合，以使所述丝杆转动时，所述定位件上下移动；

所述基体安装在所述定位件上，所述筒体内部装有浆料，所述浆料中分散有锐钛矿型二氧化钛纳米粒子，所述吹干装置安装在所述筒体上且用于将附着在所述筒体表面的浆料吹干。

进一步优选为：所述定位件包括定位框和圆筒，所述圆筒套设在所述丝杆上且与所述丝杆螺纹配合，所述定位框包括竖板和横板，所述竖板和所述圆筒分别位于所述基体的相对两侧，所述横板支撑在所述基体底部且一端固定在所述圆筒上，另一端固定在所述竖板底部；

所述竖板内侧开设有凹槽，所述凹槽上端贯穿所述竖板顶部，所述圆筒表面开设有安装槽，所述安装槽上端贯穿所述圆筒顶部，所述基体插设在所述凹槽和所述安装槽内。

进一步优选为：所述横板顶部固定有定位柱和橡胶垫，所述定位柱与所述基体上的所述定位孔相适配，所述定位柱插设在所述定位孔内，所述橡胶垫支撑在所述基体底部。

进一步优选为：所述竖板上固定有弧片，所述弧片外侧开设有第二滑槽，所述筒体内壁上固定有第二滑条，所述第二滑条插设在所述第二滑槽内且与所述第二滑槽滑动配合。

进一步优选为：所述吹干装置包括气缸、固定块、抱环、热风管和出风管；

所述抱环套设在所述筒体表面且与所述筒体上下滑动配合，所述筒体上部四周开设有多个槽孔，多个所述槽孔呈等间距设置；

所述热风管固定在所述抱环上，所述出风管一端与所述热风管连通，另一端穿过所述槽孔且设置有散风罩，所述固定块固定在所述抱环上，所述气缸安装在所述筒体外表面且用于带动所述固定块、抱环、热风管和所述出风管上下移动。

进一步优选为：所述圆筒体上连接有多个所述定位框，多个所述定位框以所述丝杆中心轴为中心呈发散状分布，每个所述定位框上均安装有一个所述基体；

所述出风管位于相邻所述基体之间。

进一步优选为：所述浆料液面位于所述槽孔底部下方，所述浆料深度满足以下要求：

h2≥h1+5

其中，h1为所述竖杆高度，单位为cm；h2为所述浆料深度，单位为cm；

所述槽孔底部距离所述浆料液面的高度，满足以下要求：

h'≥h1+15

其中，h1为所述竖杆高度，单位为cm；h'为所述槽孔底部距离所述浆料液面的高度，单位为cm。

进一步优选为：所述抱环内侧固定有第一滑条，所述筒体表面开设有第一凹槽，所述第一滑条插在所述第一凹槽内且与所述第一凹槽上下滑动配合。

综上所述，本发明具有以下有益效果：在基体表面粘贴纤维网，一方面可提高光催化剂涂层的比表面积，另一方面可提高光催化剂的附着力，使光催化剂均匀分散在基体表面。本发明最大特点在于，基体的浸泡和风干均在同一设备中进行，浸泡后无需取出，风干过程中不会受到外界环境的干扰，能有效提高光催化剂的涂覆质量，等基体表面风干后，再从浸渍风干箱中取出，然后再放到烘箱中进行烘干，如此一来，不仅可以使得光催化剂涂层分散均匀且厚度较为统一，使得基体表面平整度较高。

浸渍风干箱使用时，先将基体装入到定位框和圆筒之间，然后启动电机，以使基体和定位件移动到筒体内底部，直至基体完全浸泡在浆料中，浸泡1min左右后，再反向旋转丝杆，以使基体逐步上移直至基体完全脱离浆料，此时再向热风管中送热风。风干后将盖体打开，取出基体。

附图说明

图1是实施例的结构示意图，主要用于体现浸渍风干箱的整体结构；

图2是实施例的结构示意图，主要用于体现浸渍风干箱的具体结构；

图3是实施例的结构示意图，主要用于体现定位件的结构；

图4是实施例的结构示意图，主要用于体现定位件的结构；

图5是实施例的结构示意图，主要用于体现定位框的结构；

图6是实施例的结构示意图，主要用于体现吹干装置的结构；

图7是实施例的结构示意图，主要用于体现定位框在使用状态下的位置。

图中，1、筒体；2、支腿；3、吹干装置；31、气缸；32、固定块；33、抱环；34、热风管；35、出风管；4、电机；5、盖体；6、第一滑槽；7、槽孔；8、丝杆；9、定位件；91、定位框；911、竖板；912、横板；92、圆筒；93、弧片；94、第二滑槽；95、安装槽；96、凹槽；97、定位柱；98、橡胶垫；10、基体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例：一种光催化剂的涂覆方法，如图1-6所示，包括以下步骤：

s1、将纤维网通过水性粘合剂包覆在基材的正反面，干燥后得到基体10。优选的，基材为板状且为泡沫铝或多孔陶瓷材料。

s2、在基体10侧部进行打孔，形成定位孔，定位孔设置有两个，两个定位孔均位于基体10同一侧；然后将基体10放入浸渍风干箱中进行浸渍、风干，以使基体10表面附着光催化剂涂层，基体10通过定位孔定位在浸渍风干箱内。浸渍时间为30-90s，进一步优选的，浸渍时间为60s。

s3、将浸渍、风干后的基体10置于250-600℃的烘箱中，干燥1-2h。

优选的，烘箱温度保持在400℃左右，烘干时间为1h左右。

在上述技术方案中，在基体10表面粘贴纤维网，一方面可提高光催化剂涂层的比表面积，另一方面可提高光催化剂的附着力，使光催化剂均匀分散在基体10表面。本发明最大特点在于，基体10的浸泡和风干均在同一设备中进行，浸泡后无需取出，风干过程中不会受到外界环境的干扰，能有效提高光催化剂的涂覆质量，等基体10表面风干后，再从浸渍风干箱中取出，然后再放到烘箱中进行烘干，如此一来，不仅可以使得光催化剂涂层分散均匀且厚度较为统一，使得基体10表面平整度较高。

参照图1-6，浸渍风干箱包括筒体1、吹干装置3、电机4、丝杆8和定位件9。筒体1顶部为敞口状且敞口处盖设有盖体5，电机4安装在筒体1的底部中心，丝杆8竖直设置在筒体1内，丝杆8下端穿过筒体1外壳且与电机4输出轴连接，上端与盖体5底部接触且与其转动配合。具体的，盖体5底部中心开设有与丝杆8相适配的插槽，丝杆8上端插设在插槽内且与插槽转动配合，以使丝杆8在筒体1内平稳的转动。基体10安装在定位件9上，筒体1内部装有浆料，浆料中分散有锐钛矿型二氧化钛纳米粒子。

参照图1-6，定位件9位于筒体1内且与筒体1上下滑动配合，定位件9与丝杆8螺纹配合，以使丝杆8转动时，定位件9上下移动。进一步优选的，定位件9包括定位框91和圆筒92，圆筒92套设在丝杆8上且与丝杆8螺纹配合。定位框91包括竖板911和横板912，竖板911和圆筒92分别位于基体10的相对两侧，横板912支撑在基体10底部且一端固定在圆筒92上，另一端固定在竖板911底部，以使定位框91呈l型。竖板911内侧开设有凹槽96，凹槽96上端贯穿竖板911顶部，圆筒92表面开设有安装槽95，安装槽95上端贯穿圆筒92顶部。基体10插设在凹槽96和安装槽95内，以使基体10左右两侧分别位于凹槽96和安装槽95内。

在上述技术方案中，为了方便基体10拆装，本发明采用插接的方式使得基体10可拆卸设置在定位件9上。由于圆筒92套设在丝杆8上且与丝杆8螺纹配合，因此电机4启动时，丝杆8将带动定位件9和基体10上下移动，便于将装好基体10的定位件9浸泡在浆料中，且便于将浸泡后的基体10取出进行沥干、风干。

参照图1-6，横板912顶部固定有定位柱97和橡胶垫98。定位柱97与基体10上的定位孔相适配，定位柱97下端固定在横板912上，上端插设在定位孔内。橡胶垫98支撑在基体10底部，橡胶垫98和定位柱97均设置有两个。竖板911上固定有弧片93，弧片93位于丝杆8的相对两侧且外弧面与圆筒92内壁接触。弧片93外侧开设有第二滑槽94，第二滑槽94穿过弧片93的上下两侧，筒体1内壁上固定有与第二滑槽94相适配的第二滑条。第二滑条插设在第二滑槽94内且与第二滑槽94滑动配合。

在上述技术方案中，第二滑条和第二滑槽94的设置，主要为了使定位件9顺利且平稳的上下移动。当基体10安装时，只需将基体10插设在安装槽95和凹槽96内，以使定位柱97插设在定位孔内，基体10支撑在橡胶垫98上。定位柱97和定位孔配合固定，可提高基体10安装的稳定性，橡胶垫98的设置可起到较好的保护作用。

参照图1-6，吹干装置3安装在筒体1上且用于将附着在筒体1表面的浆料吹干，吹干装置3包括气缸31、固定块32、抱环33、热风管34和出风管35。抱环33套设在筒体1表面且与筒体1上下滑动配合，筒体1上部四周开设有多个槽孔7，多个槽孔7呈等间距设置。热风管34为环管且绕设在筒体1四周，热风管34固定在抱环33上，热风管34上设置有进风口，外界供热风软管可通过进风口与热风管34连接。出风管35固定在热风管34上且一端与热风管34连通，另一端穿过槽孔7且设置有散风罩，以使热风向四周吹出。固定块32固定在抱环33外侧，气缸31安装在筒体1外表面且用于带动固定块32、抱环33、热风管34和出风管35整体上下移动。

在上述技术方案中，使用时，先将基体10装入到定位框91和圆筒92之间，然后启动电机4，以使基体10和定位件9移动到筒体1内底部，直至基体10完全浸泡在浆料中，浸泡1min左右后，再反向旋转丝杆8，以使基体10逐步上移直至基体10完全脱离浆料，此时再向热风管34中送热风，风量不宜过大，保持微风即可，热风温度也不宜过高，42℃左右即可，风干时间大概在3-5min。风干后将盖体5打开，取出基体10。

参照图1-6，抱环33内侧固定有第一滑条，筒体1外表面开设有第一凹槽96，第一滑条插在所述第一凹槽96内且与第一凹槽96上下滑动配合。圆筒92体1上连接有多个定位框91，多个定位框91以丝杆8中心轴为中心呈发散状分布。每个定位框91上均安装有一个基体10，出风管35位于相邻基体10之间。随着浆料的不断使用，浆料液位会慢慢下降，因此筒体1上应安装液位计(图中未示出)，且筒体1上需设置进料口(图中未示出)和出料口(图中未示出)，出料口位于筒体1底部，进料口位于筒体1侧部。参照图7，为防止浆料从槽孔7中流出，优选的，浆料液面位于槽孔7底部下方，具体的，浆料液面位于槽孔7的底部下方，浆料深度满足以下要求：

h2≥h1+5

其中，h1为竖杆高度，单位为cm；h2为浆料深度，单位为cm；

槽孔7底部距离浆料液面的高度，满足以下要求：

h'≥h1+15

其中，h1为竖杆高度，单位为cm；h'为槽孔7底部距离浆料液面的高度，单位为cm。

在上述技术方案中，基体10浸渍时，基体10需要全部浸泡在浆料内，以保证涂覆质量。随着浆料的不断使用，浆料液位会慢慢下降，因此浆料深度很难保持一致，而竖杆高度为固定值，为此槽孔7底部距离浆料液面的高度最好根据竖杆高度来估算，而非根据浆料深度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。