《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》是福建皓爾寶新材料科技有限公司、劉佳銘於2014年3月4日申請的發明專利，該專利申請號為2014100756875，公布號為CN103830868A，公布日為2014年6月4日，發明人是劉佳銘、葉飛、朱文明。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》提供的組合物為包括金納米棒（AuNRs）、AgNO3和NaOH甘氨酸緩衝溶液的混合溶液。該發明的塗層功能化表面修飾劑的組合物可用於將所述的組合物用於建築材料表面進行功能化修飾，提高對室內空氣中甲醛的淨化率。該發明為水溶液，無味、無毒、安全，甲醛淨化效果顯著；可直接噴灑於水性無機功能性內牆塗料表面，使用簡便；甲醛的淨化率達到相同情況下，塗料降耗產生的經濟效益高，施工成本低；更適合於噴塗的塗層，提高施工效率，解決水性無機粉狀功能性內牆塗料的施工瓶頸；製備和使用方法簡捷可靠，套用範圍廣。
2021年6月24日，《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用
- 申請人：福建皓爾寶新材料科技有限公司、劉佳銘
- 發明人：劉佳銘、葉飛、朱文明
- 申請號：2014100756875
- 申請日：2014年3月4日
- 公布號：CN103830868A
- 公布日：2014年6月4日
- 地址：福建省漳州市藍田經濟開發區鶴鳴路12號裕和集團2號廠房
- 代理機構：北京卓言智慧財產權代理事務所（普通合夥）
- 代理人：趙國虹、李沛昌
- Int. Cl.：A62D3/38、B01D53/14、A62D101/28
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,專利榮譽,
專利背景
為去除膠合板釋放的甲醛對室內空氣的污染，中國國內外採用氨基衍生物型、氧化劑型化合物、含α-氫化合物型的甲醛消除劑（free formaldehyde scavenger）和吸收劑等噴灑膠合板的表面修飾技術。雖然利用羥氨、肼、苯肼、2，4-二硝基苯肼以及氨基脲等氨的衍生物與甲醛發生親核加成反應而分別生成肟、腙、苯腙、2，4-二硝基苯腙及縮氨基脲可除去甲醛，但是肼本身的分子量小，易揮發，毒性較大，不適用作消醛劑；採用丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯等含α-氫化合物分子中次甲基的氫和甲醛發生親核加成反應亦可消除甲醛，但此類化合物水溶性差，也不適於大量使用。2014年3月前已有技術也有披露用量為5％乙撐基脲噴塗製品表面，消醛率可達98％，然而其僅適用於氨基樹脂和紡織品的後處理劑。此外，在刨花板表面噴塗乙酸銨、碳酸氫鈉或木素磺酸鈉等也可降低游離醛的含量，但使用量大，成本高。消醛寶（亞硫酸氫鈉）與氯化銨是基於其分別和甲醛生成α-羥甲基磺酸鈉和六次甲基四胺消除甲醛的，但因為生成的α-羥甲基磺酸鈉含有羥甲基，受熱可能釋放出甲醛，而六次甲基四胺更不穩定，在酸性條件下受熱易釋放出甲醛和氨，由此產生二次污染。過硼酸鈉、次氯酸、過氧化氫、二氧化氯等利用氧化反應把甲醛氧化成有機酸，由於過硼酸鈉溶解度低、次氯酸不穩定、二氧化氯極易發生爆炸或刺激揮發性高而污染空氣。醯胺類（己內醯胺）、醯肼類、有機胺類（丙烯酸醯聯氨）、無機銨鹽類的水溶液及其混合物等作為吸收劑，利用其活性基團與甲醛反應生成穩定無毒的化合物，有效地吸收與消除甲醛的污染，但是除其價格較高外，其和甲醛加成的產物不穩定，易分解，效果不理想。
因此，探索具有消醛率高、使用量少、水溶性好和無毒的甲醛消除劑或吸收劑成為淨化室內空氣中甲醛研究的新熱點與發展趨勢。
發明內容
專利目的
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》的目的是為了克服2014年3月前已有技術存在的缺陷而提供一種消醛率高、安全無毒、使用方便、經濟效益高的塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用。
技術方案
一種塗層功能化表面修飾劑的組合物，該組合物為包括金納米棒（AuNRs）、AgNO3 和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液。
進一步，所述的金納米棒（AuNRs）、AgNO3和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液為該組合物的有效組分。
優選的，該組合物各組分的體積百分比為：金納米棒（AuNRs）溶液48~60%，AgNO3溶液3.0~5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15.0~25%，水10~34%；優選的，所述的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為4.0×10摩爾/升-6.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3溶液的濃度為0.5×10毫摩爾/升-1.5×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為8.6-10.6。
優選的，所述的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為5.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3溶液的濃度為1.0×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為9.40。
優選的，所述的組合物組分的體積百分比為：金納米棒（AuNRs）溶液60%，AgNO3溶液5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15%，水20%。
改善效果
（1）《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》提供的組合物為水溶液，無味、無毒、安全，甲醛的淨化效果顯著；
（2）可直接噴灑於水性無機粉狀內牆塗料表面，使用簡便；
（3）甲醛的淨化率達到相同情況下，使用該發明塗料降耗產生的毛利潤高，施工成本低，經濟效益高；
（4）該發明更適合於噴塗的塗層，與批塗比較，極大程度地提高了施工效率，解決了水性無機粉狀內牆塗料的施工瓶頸；
（5）製備和使用方法簡捷可靠，套用範圍廣。
附圖說明
圖1（a）為AuNRs（a）的電子透射電鏡（TEM）照片；
圖1（b）為Au@Ag↓NRs（b）的電子透射電鏡（TEM）照片。
技術領域
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》涉及空氣淨化領域，尤其是涉及一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用。
權利要求
1.一種塗層功能化表面修飾劑的組合物，其特徵在於，該組合物為包括金納米棒（AuNRs）、AgNO3和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液。
2.根據權利要求1所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物，其特徵在於，所述的金納米棒（AuNRs）、AgNO3和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液為該組合物的有效組分。
3.根據權利要求1所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物，其特徵在於，該組合物各組分的體積百分比為：金納米棒（AuNRs）溶液48~60%，AgNO3溶液3.0~5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15.0~25%，水10~34%；所述的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為4.0×10毫摩爾/升-6.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3 溶液的濃度為0.5×10毫摩爾/升-1.5×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為8.6-10.6。
4.根據權利要求3所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物，其特徵在於，所述的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為5.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3溶液的濃度為1.0×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為9.40。
5.根據權利要求1-4任一所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物，其特徵在於，所述的組合物組分的體積百分比為：金納米棒（AuNRs）溶液60%，AgNO3溶液5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15%，水20%。
6.一種如權利要求1-5任一所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物的製備，其特徵在於，該製備包括以下步驟：
（1）金納米棒（AuNRs）溶液的製備
（i）金種子液的合成：取氯金酸溶液，十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）於錐形瓶中混勻，加入硼氫化鈉（NaBH4）溶液混勻，製得金種子液，室溫下放置2小時，備用；
（ii）金納米棒（AuNRs）溶液的合成：取氯金酸溶液，十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和硝酸銀（AgNO3）溶液於錐形瓶中，混勻後再加入L-抗壞血酸（Vc）溶液，攪拌，繼後加入步驟（1）i製得的金種子液，攪拌，室溫下靜置24小時，得到金納米棒（AuNRs）溶液，備用；
（2）AgNO3溶液的製備：取AgNO3溶解於蒸餾水中，混勻，製得AgNO3溶液，備用；
（3）NaOH-甘氨酸緩衝溶液的製備：取甘氨酸溶液和NaOH溶液，加水稀釋，混勻，製得NaOH-甘氨酸緩衝溶液，備用；
（4）塗層功能化表面修飾劑的組合物的製備：將步驟（1）、（2）和（3）製得的組分混合均勻，加水稀釋，製得塗層功能化表面修飾劑的組合物。
7.根據權利要求6所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物的製備，其特徵在於，所述的步驟（1）i中氯金酸與十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）的摩爾數比為1:1，氯金酸與硼氫化鈉（NaBH4）的摩爾數比為1:2，所述的步驟（1）ii中氯金酸與十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）的摩爾數比為1:200，氯金酸與硝酸銀（AgNO3）的摩爾數比為1:4，氯金酸與L-抗壞血酸溶液的摩爾數比為1:100，金種子液與金納米棒（AuNRs）溶液的體積比為1:846；
所述的步驟（1）i中氯金酸溶液的濃度為0.02毫摩爾/升，硼氫化鈉（NaBH4）溶液的濃度為0.010毫摩爾/升，所述的步驟（1）ii中氯金酸溶液的濃度為1.00毫摩爾/升，硝酸銀（AgNO3）溶液的濃度為4毫摩爾/升，L-抗壞血酸（Vc）溶液的濃度為0.10毫摩爾/升；
所述的步驟（3）中甘氨酸溶液的濃度為0.20毫摩爾/升，所述的NaOH溶液的濃度為0.20毫摩爾/升。
8.一種如權利要求1-4任一所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物的套用，其特徵在於，該套用將所述的組合物用於建築材料表面進行功能化修飾，提高對甲醛的淨化率。
9.根據權利要求8所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物的套用，其特徵在於，所述的建築材料包括水性無機粉狀內牆塗料的批塗、滾塗和噴塗的塗層、有機塗料、刨花板、纖維板、膠合板。
10.根據權利要求9所述的塗層功能化表面修飾劑的組合物的套用，其特徵在於，所述的組合物用於水性無機粉狀內牆塗料的批塗、滾塗和噴塗的塗層時其用量為600～650毫升/平方米。
實施方式
操作內容
金納米棒（goldnanorods，AuNRs）具有比金納米粒子（AuNPs）更為奇異的光學和電學性質，且其合成方法簡單，產率高達97％以上，溶液的顏色變化對尺寸大小及其所處介質的改變比球形AuNPs更加靈敏。人們利用AuNRs研究開發了一系列高靈敏度的比色感測器，已成功地運用於離子、Cu、Cr、Fe、NO2，S2O3、H2O2、半胱氨酸和糖、DNA、病原體、細胞、維生素、多巴胺、腫瘤標記物和蛋白質等的檢測。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》的塗層功能化表面修飾劑組合物，包括金納米棒（AuNRs）、AgNO3和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液，採用AuNRs、AgNO3和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液等組成作為甲醛消除劑或吸收劑。所述的金納米棒（AuNRs）、AgNO3和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液為該組合物的有效組分。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》的塗層功能化表面修飾劑組合物各組分的體積百分比為：金納米棒（AuNRs）溶液48~60%，AgNO3溶液3.0~5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15.0~25%，水10~34%。
所述的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為4.0×10毫摩爾/升-6.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3溶液的濃度為0.5×10毫摩爾/升-1.5×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為8.6-10.6。
優選所述的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為5.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3溶液的濃度為1.0×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為9.40。所述的組合物組分的體積百分比為：金納米棒（AuNRs）溶液60%，AgNO3溶液5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15%，水20%。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》的塗層功能化表面修飾劑的組合物中AuNRs的消除甲醛污染的機理為：Ag 被HCHO（甲醛）還原為Ag，HCHO被Ag氧化為HCOOH（機理1，（1）式），HCOOH被分解為CO2和H2O（機理1，（2）式），從而去除室內空氣中HCHO的污染，生成的Ag從而包裹在AuNRs表面形成Au@Ag↓NRs（機理1，（3）式）：
機理1：Au@Ag↓NRs的形成反應。
結果加速了Ag與HCHO氧化還原反應的進行，在全過程中AuNRs對Ag氧化HCHO反應顯示了強的催化作用（機理2）。
機理2
機理2：AuNRs催化Ag氧化HCHO的反應。
比較附圖1（a）與附圖1（b）的電子透射電鏡（TEM）照片，可觀察到AuNRs的表面有一層明亮部分，這是因為Ag被HCHO還原為Ag（機理1，（1）式），後者沉積在AuNRs的表面（機理1，（3）式），從而形成Au@Ag↓NRs。質譜分析表明，Ag/Au的比率在pH＝9.4時為0.092。這些事實確證HCHO在AuNRs-Ag體系中確有Au@Ag↓NRs產物生成。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》的塗層功能化表面修飾劑的組合物中甘氨酸的消除甲醛污染的機理為：NH2CH2COOH（甘氨酸）與NaOH作用在塗層表面立即形成一層NH2CH2COONa水膜（機理3），其與塗料表面吸附的HCHO分子瞬間結合生成N，N二羥甲基甘氨酸鈉，從而去除室內空氣中HCHO的污染（機理4）。
機理3：NH2CH2COONa水膜的形成。
機理4
機理4：NH2CH2COONa與HCHO的反應。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》以AuNRs、AgNO3和NaOH-甘氨酸緩衝溶液的混合溶液作為塗層功能化表面修飾劑的組合物，可用於建築材料表面進行功能化修飾，如“一種內牆塗料組合物”發明專利（ZL200510129955.8）生產的水性無機粉狀功能性內牆塗料（簡稱HEB-01）的批塗、滾塗和噴塗等塗層的表面功能化修飾，具有如下特點：（1）本身是水溶液、無味、無毒、安全；（2）可直接噴灑於水性無機功能性內牆塗料表面，使用簡便；（3）經濟效益高，如未用功能化表面修飾劑的塗層對甲醛的淨化率達至77.9％時HEB-01用量為1.5千克/平方米，當用功能化表面修飾劑的塗層對甲醛的淨化率達至80％以上時HEB-01用量僅為0.5千克/平方米，甲醛的淨化率達到相同情況下，因HEB-01降耗產生很高的經濟效益（用功能化表面修飾劑）；（4）提高了施工效率，功能化表面修飾劑更適合於噴塗的塗層，與批塗比較，HEB-01的批塗量為50.0（平方米/天·人），而噴塗的噴塗量為800.0（平方米/天·人），極大程度提高了施工效率，解決了水性無機粉狀功能性內牆塗料的施工瓶頸，（5）降低了施工成本，達到相同甲醛淨化率的情況下噴塗比批塗的施工工資降低了8.0元/平方米·人，產生的的經濟效益可觀。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》的製備和使用方法簡捷可靠，塗層對甲醛的淨化率達至80％以上，甲醛的淨化率效果顯著，施工效率與經濟效益高，市場競爭力強，具有廣闊的套用前景。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》的塗層功能化表面修飾劑的組合物按600～650毫升/平方米用量噴灑於HEB-01塗料所製造的水性無機功能性內牆塗料（簡稱HEB-02）的甲醛淨化率和經濟效益見表1和表2。
表1：與HEB-01塗料比較，HEB-02塗料降耗產生的經濟效益。
處理方案 | 未表面修飾 | 表面修飾 | 表面修飾 | 表面修飾 |
|---|---|---|---|---|
產品型號 | HEB-01 | HEB-02 | HEB-02 | HEB-02 |
塗料用量（千克/平方米） | 1.5 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
塗料：水（質量比） | 1:0.85（批塗） 1:1.6（滾塗） 1:1.9（噴塗） | 1:0.85（批塗） | 1:1.6（滾塗） | 1:1.9（噴塗） |
噴灑量（毫升/平方米） | 0 | 650 | 630 | 600 |
甲醛淨化率（%） | 77.9 | 80.5 | 82.6 | 82.3 |
原料成本（萬元/噸） | 3.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
表2：與HEB-01塗料批塗施工方式比較，HEB-02塗料噴塗產生的經濟效益。
處理方案 | 未表面修飾 | 表面修飾 |
|---|---|---|
產品型號 | HEB-01 | HEB-02 |
塗料用量（千克/平方米） | 1.5 | 0.5 |
塗料:水（質量比） | 1:0.85 | 1:1.9 |
塗料施工方式 | 批塗 | 噴塗 |
批塗量（平方米/天·人） | 50 | 800 |
工資（元/平方米） | 10 | 2 |
施工1.0萬平方米的成本（萬元） | 10 | 2 |
降低人工成本（倍） | / | 5 |
同時，塗層功能化表面修飾劑的組合物可快速治理室內空氣中甲醛的污染，產生的環境效益顯著。
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》還可擴展套用於有機塗料、刨花板、纖維板、膠合板等表面修飾，以提高產品淨化甲醛的功能。
實施案例
實施例1
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》包括以下步驟：
（1）金納米棒（AuNRs）溶液的製備
（i）金種子液的合成：取50.00毫升0.02毫摩爾/升氯金酸（HAuCl4·3H2O，＞99％）溶液，50.00毫升十六烷基三甲基溴化銨（CTAB，99％）於錐形瓶中混勻，溶液立即由亮黃色變為橙黃色，加入6.0毫升0.010毫摩爾/升新配置的硼氫化鈉（NaBH4，99％）溶液，混勻，溶液迅速變為淺棕色，製得金種子液，室溫下放置2小時，備用；
（ii）金納米棒（AuNRs）溶液的合成：取75.00毫升1.00毫摩爾/升氯金酸（HAuCl4·3H2O）溶液，75.0毫升十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和1.25毫升4毫摩爾/升硝酸銀（AgNO3，＞99％）溶液於錐形瓶中，混勻後再加入1.05毫升0.10毫摩爾/升L-抗壞血酸（Vc，＞99％）溶液，攪拌，溶液立刻變為無色，繼後加入0.18毫升步驟（1）i製得的金種子液，攪拌，室溫下靜置24小時，得到金納米棒（AuNRs）溶液，用水稀釋，製得濃度為5.0×10毫摩爾/升的金納米棒（AuNRs）溶液，備用；
（2）AgNO3溶液的製備：取0.17克AgNO3溶解於1000毫升蒸餾水中，混勻，製得濃度為1.0×10毫摩爾/升的AgNO3 溶液，備用；
（3）NaOH-甘氨酸緩衝溶液的製備：取50毫升0.20毫摩爾/升甘氨酸溶液和16.80毫升0.20毫摩爾/升NaOH溶液，加水稀釋至200毫升，混勻，製得pH值為9.40的NaOH-甘氨酸緩衝溶液，備用；
（4）塗層功能化表面修飾劑的組合物的製備：將步驟（1）、（2）和（3）製得的組分混合均勻，加水稀釋，比例（體積百分比）如下，製得塗層功能化表面修飾劑的組合物：金納米棒（AuNRs）溶液60%，AgNO3溶液5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15.0%，水20%。混合均勻的組合物即可自動包裝、入倉保存；
（5）將上述得到的組合物直接噴灑於用HEB-01塗料噴塗的塗層的表面進行功能化修飾，其所產生的HEB-02塗料的甲醛淨化率（％）和HEB-02降耗產生的經濟效益見表3。
表3：該實施例的甲醛淨化率（％）和HEB-02降耗產生的經濟效益。
處理方案 | 未表面修飾 | 表面修飾 |
|---|---|---|
產品型號 | HEB-01 | HEB-02 |
塗料用量（千克/平方米） | 1.5 | 0.50 |
塗料:水（質量比） | 1:0.85 | 1:0.85 |
HEB-01塗料施工方式 | 批塗 | 批塗 |
表面噴灑量（毫升/平方米） | 0 | 650 |
甲醛的淨化率（％，國家檢測） | 77.9 | 80.5 |
甲醛的淨化率提高幅度（％） | / | 2.6 |
原料成本（萬元/噸） | 3.000 | 1.000 |
由表3可見，採用塗層功能化表面修飾技術的HEB-02塗料的甲醛淨化率為80.5％，高於HEB-01塗料的甲醛淨化率（77.9％）；且其用量為HEB-01塗料的30.3％，經濟效益高，此外，可直接噴灑，簡便、快捷，解決無機塗料的施工瓶頸，降低施工成本，較大程度上提高了HEB-01塗料的經濟效益。
實施例2
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》包括以下步驟：
（1）採用與實施例1步驟（1）～（4）相同的方法製備塗層功能化表面修飾劑的組合物；
（2）將上述得到的組合物直接噴灑於用HEB-01塗料批塗的塗層的表面進行功能化修飾，其所產生的HEB-02塗料的甲醛淨化率（％）和HEB-02降耗產生的經濟效益見表4。
表4：該實施例的甲醛淨化率（％）和HEB-02降耗產生的經濟效益。
處理方案 | 未表面修飾 | 表面修飾 |
|---|---|---|
產品型號 | HEB-01 | HEB-02 |
塗料用量（千克/平方米） | 1.5 | 0.50 |
塗料:水（質量比） | 1:1.6 | 1:1.9 |
HEB-01塗料施工方式 | 滾塗 | 滾塗 |
表面噴灑量（毫升/平方米） | 0 | 630 |
甲醛的淨化率（％，國家檢測） | 77.9 | 82.6 |
甲醛的淨化率提高幅度（％） | / | 4.7 |
原料成本（萬元/噸） | 3.000 | 1.000 |
由表4可見，採用塗層功能化表面修飾技術的HEB-02塗料的甲醛淨化率為82.6％，高於HEB-01塗料的甲醛淨化率（77.9％）；且其用量為HEB-01塗料的30.3％，經濟效益高，此外，可直接噴灑，簡便、快捷，解決無機塗料的施工瓶頸，降低施工成本，較大程度上提高了HEB-01塗料的經濟效益。
實施例3
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》包括以下步驟：
（1）採用與實施例1步驟（1）～（4）相同的方法製備塗層功能化表面修飾劑的組合物；
（2）將上述得到的組合物直接噴灑於用HEB-01塗料滾塗的塗層的表面進行功能化修飾，其所產生的HEB-02塗料的甲醛淨化率（％）和HEB-02降耗產生的經濟效益見表5。
表5：該實施例的甲醛淨化率（％）和HEB-02降耗產生的經濟效益。
處理方案 | 未表面修飾 | 表面修飾 |
|---|---|---|
產品型號 | HEB-01 | HEB-02 |
塗料用量（千克/平方米） | 1.5 | 0.50 |
塗料:水（質量比） | 1:1.9 | 1:1.9 |
HEB-01塗料施工方式 | 噴塗 | 噴塗 |
表面噴灑量（毫升/平方米） | 0 | 600 |
甲醛的淨化率（％，國家檢測） | 77.9 | 82.3 |
甲醛的淨化率提高幅度（％） | / | 4.4 |
原料成本（萬元/噸） | 3.000 | 1.000 |
由表5可見，採用塗層功能化表面修飾技術的HEB-02塗料的甲醛淨化率為82.3％，高於HEB-01塗料的甲醛淨化率（77.9％）；且其用量為HEB-01塗料的30.3％，多獲毛利潤2.000萬元/噸，經濟效益高，此外，可直接噴灑，簡便、快捷，解決無機塗料的施工瓶頸，降低施工成本，較大程度上提高了HEB-01塗料的經濟效益。
實施例4
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》包括以下步驟：
（1）採用與實施例1步驟（1）～（3）相同的方法製備金納米棒（AuNRs）溶液，AgNO3溶液和NaOH-甘氨酸緩衝溶液；
（2）將上述製備的金納米棒（AuNRs）溶液，AgNO3溶液、NaOH-甘氨酸緩衝溶液混合均勻，加水稀釋，比例（體積百分比）如下，製得塗層功能化表面修飾劑的組合物：金納米棒（AuNRs）溶液60%，AgNO3溶液4.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液25.0%，水11%。
（3）將上述得到的組合物直接噴灑於纖維板表面進行功能化修飾，表面噴灑量620毫升/平方米，對甲醛的淨化率80.4。
實施例5
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》包括以下步驟：
（1）採用與實施例1步驟（1）～（3）相同的方法製備金納米棒（AuNRs）溶液，AgNO3溶液和NaOH-甘氨酸緩衝溶液；製得的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為6.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3溶液的濃度為1.5×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為10.6；
（2）將上述製備的金納米棒（AuNRs）溶液，AgNO3溶液、NaOH-甘氨酸緩衝溶液混合均勻，加水稀釋，比例（體積百分比）如下，製得塗層功能化表面修飾劑的組合物：金納米棒（AuNRs）溶液48%，AgNO3溶液3.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液20.0%，水29%。
（3）將上述得到的組合物直接噴灑於纖維板表面進行功能化修飾，表面噴灑量620毫升/平方米，對甲醛的淨化率80.3。
實施例6
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》包括以下步驟：
（1）採用與實施例1步驟（1）～（3）相同的方法製備金納米棒（AuNRs）溶液，AgNO3溶液和NaOH-甘氨酸緩衝溶液；製得的金納米棒（AuNRs）溶液的濃度為4.0×10毫摩爾/升，所述的AgNO3溶液的濃度為0.5×10毫摩爾/升，所述的NaOH-甘氨酸緩衝溶液的pH值為8.6；
（2）將上述製備的金納米棒（AuNRs）溶液，AgNO3溶液、NaOH-甘氨酸緩衝溶液混合均勻，加水稀釋，比例（體積百分比）如下，製得塗層功能化表面修飾劑的組合物：金納米棒（AuNRs）溶液54%，AgNO3溶液5.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15.0%，水26%。
（3）將上述得到的組合物直接噴灑於纖維板表面進行功能化修飾，表面噴灑量620毫升/平方米，對甲醛的淨化率80.6。
實施例7
《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》包括以下步驟：
（1）金納米棒（AuNRs）溶液的製備
（i）金種子液的合成：取1升0.02毫摩爾/升氯金酸（HAuCl4·3H2O，＞99％）溶液，1升十六烷基三甲基溴化銨（CTAB，99％）於錐形瓶中混勻，溶液立即由亮黃色變為橙黃色，加入12毫升0.010毫摩爾/升新配置的硼氫化鈉（NaBH4，99％）溶液，混勻，溶液迅速變為淺棕色，製得金種子液，室溫下放置2小時，備用；
（ii）金納米棒（AuNRs）溶液的合成：取1.5升1.00毫摩爾/升氯金酸（HAuCl4·3H2O）溶液，1.5升十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和25毫升4毫摩爾/升硝酸銀（AgNO3，＞99％）溶液於錐形瓶中，混勻後再加入21毫升0.10毫摩爾/升L-抗壞血酸（Vc，＞99％）溶液，攪拌，溶液立刻變為無色，繼後加入3.6毫升步驟（1）i製得的金種子液，攪拌，室溫下靜置24小時，得到金納米棒（AuNRs）溶液，用水稀釋，製得濃度為5.0×10毫摩爾/升的金納米棒（AuNRs）溶液，備用；
（2）AgNO3溶液的製備：取3.4克AgNO3溶解於20升蒸餾水中，混勻，製得濃度為1.0×10毫摩爾/升的AgNO3溶液，備用；
（3）NaOH-甘氨酸緩衝溶液的製備：取1升0.20毫摩爾/升甘氨酸溶液和336毫升0.20毫摩爾/升NaOH溶液，加水稀釋至4升，混勻，製得pH值為9.40的NaOH-甘氨酸緩衝溶液，備用；
（4）將上述製備的金納米棒（AuNRs）溶液，AgNO3溶液、NaOH-甘氨酸緩衝溶液混合均勻，加水稀釋，比例（體積百分比）如下，製得塗層功能化表面修飾劑的組合物：金納米棒（AuNRs）溶液48%，AgNO3溶液3.0%，NaOH-甘氨酸緩衝溶液15.0%，水34%。
（5）將上述得到的組合物直接噴灑於纖維板表面進行功能化修飾，表面噴灑量620毫升/平方米，對甲醛的淨化率82.0。
專利榮譽
2021年6月24日，《一種塗層功能化表面修飾劑的組合物及其製備和套用》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
