CN107029552B

CN107029552B - 一种用于VOCs治理的自组装涂层布或纸及其制备方法

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Publication number: CN107029552B
Application number: CN201710330462.3A
Authority: CN
Inventors: 汪家道; 杜川
Original assignee: Tsinghua University; Tianjin Institute of Advanced Equipment of Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University; Tianjin Institute of Advanced Equipment of Tsinghua University
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2037-05-11
Also published as: CN107029552A

Abstract

本发明提供了一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布或纸及其制备方法，其中，用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布，包括布基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层；所述布基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层层叠设置；所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒存在于布基底的所有纤维表面上，整体覆盖率达到90％以上，且所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒部分包埋于所述固化层中。本发明所述的一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布，复合纳米催化剂颗粒覆盖率高、与布纤维结合力强，与甲醛等VOCs接触面积充分，并能将甲醛等VOCs彻底催化分解。

Description

一种用于VOCs治理的自组装涂层布或纸及其制备方法

技术领域

本发明属于室内空气污染净化领域，尤其是涉及一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布或纸及其制备方法。

背景技术

随着全装修住宅与汽车的逐步普及，室内以及车内的环境质量问题越来越引起社会各界的广泛关注。新装修的住宅以及新车内都会采用大量的装修装饰材料，这些装修装饰材料都会不同程度的释放甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC（总挥发性有机化合物）等有毒气体。其中，甲醛的污染最为严重，对人体的危害也最大。甲醛是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，一定浓度的甲醛对人的神经系统、肺、肝脏等器官均可产生伤害。一般来说，甲醛的释放周期长达5到15年，如果不及时去除甲醛，必然会影响人体的身体健康。

目前，治理甲醛等VOCs（可挥发性有机物）的方法主要有通风法、化学法、光触媒法以及物理吸附法等，然而这几个方法都有自己的弊端。如通风法在门窗紧闭的情况下就无法适用；化学法易造成二次污染；光触媒法反应条件较为苛刻，需要可见光及紫外照射下才能起作用。在众多方法中，物理吸附法因其材料来源广泛，成本低廉，操作简单，可去除多种无机、有机污染物等优势得到了广泛的应用，是目前治理甲醛等VOCs的主流技术。物理吸附法常采用天然粘土、分子筛、活性炭等具有较高比表面积的多孔吸附质单一或复配使用来吸附甲醛等可挥发性物质，但这些吸附材料多是置于袋子中，与空气接触的吸附材料的量和接触面积有限，影响吸附效率，同时，这些吸附包过多的放置不仅占据室内及车内空间，而且影响美观。因此，开发一种既能高效吸附甲醛等VOCs，并能及时催化分解，同时具有美观实用的布或纸，对于改善人们的生活环境具有积极的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布或纸，克服现有技术的缺陷，复合纳米催化剂颗粒覆盖率高、与布纤维结合力强，与甲醛等VOCs接触面积充分，并能将甲醛等VOCs彻底催化分解。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布，包括布基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层；所述布基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层层叠设置；所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒存在于布基底的所有纤维表面上，整体覆盖率达到90%以上，且所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒部分包埋于所述固化层中；所述复合纳米催化剂颗粒层的纳米颗粒为负载有催化剂纳米颗粒的多孔纳米颗粒。

本发明的第二个目的在于提出一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层纸，复合纳米催化剂颗粒覆盖率高、与纸纤维结合力强，与甲醛等VOCs接触面积充分，并能将甲醛等VOCs彻底催化分解。

一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层纸，包括纸基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层；所述纸基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层层叠设置；所述复合纳米催化剂颗粒层的中纳米颗粒存在于纸基底的所有纤维表面上，整体覆盖率达到90%以上，且所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒部分包埋于所述固化层中；所述复合纳米催化剂颗粒层的纳米颗粒为负载有催化剂纳米颗粒的多孔纳米颗粒。

优选的，所述多孔纳米颗粒为甲壳素、纳米硅片、沸石分子筛、硅藻土、纳米矿晶、蛭石、坡缕石、蒙脱石、高岭土、凹凸棒石、海泡石中的一种或两种以上；所述催化剂纳米颗粒为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化锰中的一种或两种以上。其中，负载有纳米二氧化钛和纳米二氧化锌的多孔纳米颗粒，可对室内的甲醛等VOCs气体进行光催化分解；而负载有纳米二氧化锰的多孔纳米颗粒，可对室内的甲醛等VOCs气体进行催化氧化分解。

优选的，所述多孔纳米颗粒的粒径在50～1000nm之间；所述催化剂纳米颗粒的粒径在50～500nm之间。

优选的，所述布基底或纸基底的厚度在0.2～10 mm之间；所述吸附层厚度在50～500 nm之间；所述固化层厚度小于1μm；所述复合纳米催化剂颗粒层的厚度在100～5000 nm之间；优选的，所述复合纳米催化剂颗粒层的厚度在100～500 nm之间。

优选的，所述布为桌布、墙布、窗帘、沙发套、橱柜套、汽车座套和脚垫用布中的一种或无纺布；所述纸为壁纸、包装纸和贴纸中的一种或无纺纸。布的选择不局限于以上所列，纸的选择也不局限于以上所列。

优选的，所述布的材质为棉、麻、涤棉、亚麻、涤纶、丙纶、腈纶、氨纶、氯纶、维纶和锦纶中的一种或两种以上；所述纸的材质为树脂、木浆和织物中的一种。布的材质不局限于以上所列，纸的材质也不局限于以上所列。

本发明的第三个目的在于提出一种制备如上所述的用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布或用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层纸的方法，以制备上述用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布或用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层纸，使其用于室内空气污染治理，尤其是用于甲醛等VOCs的治理。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种制备如上所述的用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布或用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层纸的方法，包括以下步骤：

步骤（1）：配置混合液a，使其包含1～50 g/L的阴离子聚电解质或阳离子聚电解质、 0.01～2 mol/L的无机盐；

步骤（2）：将所述混合液a形成于布或纸的表面及内部的纤维表面上；

步骤（3）：配置混合液b，使其包含质量分数为5～20%的多孔纳米颗粒、1～5%的催化剂纳米颗粒、2～10% 的固化剂，并充分搅拌分散；

步骤（4）：将步骤（2）中的布或纸烘干，然后将所述混合液b形成于布或纸表面及内部的纤维表面上；

步骤（5）：将步骤（4）中的布或纸烘干，然后升温至65～180℃烘烤使所述固化剂固化，取出自然降温。

步骤（1）中，阴离子聚电解质或阳离子聚电解质与无机盐类一起构成自组装吸附剂，进而形成吸附层。

步骤（2）中，混合液b中的固化剂形成固化层，其中选用低熔点的非离子表面活性剂作为固化剂，不仅可以降低混合液b的表面张力，起到帮助纳米材料分散的作用，还起到固化的作用。

步骤（3）中，所述进行搅拌或分散的时间和形式不限，只要保证所述纳米颗粒与阴、阳离子表面活性剂充分接触并且均匀分散即可，但分散方式优选超声分散，超声分散的时间优选为20～30分钟。

优选的，所述步骤（4）和步骤（5）中的烘干温度均为 50～60℃，烘干时间视布或纸的厚度以及本身的物理性质而定，烘干的目的是为了使溶剂挥发；步骤（5）中，烘烤的目的是为了使固化剂熔化，与多孔纳米颗粒交联使其良好的固定于所述基底材料表面，烘烤的时间不限，以多孔纳米颗粒固化在纤维上为准，优选10分钟以上。

优选的，所述阴离子聚电解质或阳离子聚电解质为可以在在极性溶液中电离，使高分子链带电的物质，具体来说，所述阴离子聚电解质为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸和聚乙烯磷酸中的一种或两种以上；所述阳离子聚电解质为聚烯丙胺盐酸盐、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯吡啶、聚磷酸盐和聚硅酸盐中的一种或两种以上；所述无机盐为易溶于水的无机盐类，具体来说，所述无机盐为氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾中的一种或两种以上；所述固化剂为低熔点非离子聚合物，具体来说，所述固化剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烯中的一种或两种以上；所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠、十四烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或两种以上；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、N一十六烷基氯化吡啶、双十八烷基二甲基溴化铵中的一种或两种以上。

阴离子聚电解质或阳离子聚电解质的选择是与布或纸表面及复合纳米催化剂颗粒层的荷电性有关，其基本原则是与布或纸表面以及复合纳米催化剂颗粒层的荷电性相反，其目的是通过静电自组装于布或纸纤维表面形成自组装吸附层。具体来说，首先确保阴离子聚电解质或阳离子聚电解质需与布或纸表面电荷相反，这样利于布或纸与聚电解质的静电自组装从而形成吸附层；其次阴离子聚电解质或阳离子聚电解质也需与复合纳米催化剂颗粒层的电荷性相反，从而利于聚电解质与复合纳米催化剂颗粒层之间的静电自组装。

优选的，所述混合液b中，还包括1～5%的阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂；所述混合液a和混合液b形成于布基底或纸基底上的方式为喷涂或浸渍；优选的，所述混合液a形成于布基底或纸基底上的方式为浸渍,所述布基底或纸基底浸渍于所述混合液a中的时间为5～20min；优选的，所述混合液b形成于布基底或纸基底上的方式为喷涂。

阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂的选择是与复合纳米催化剂颗粒层以及自组装吸附层的荷电性有关，其基本原则是与复合纳米催化剂颗粒层的荷电性相同，与自组装吸附层的荷电性相反，进一步地，若复合纳米催化剂颗粒层本身不带荷电，则阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂的选择只与自组装吸附层的荷电性有关，更进一步地，若复合纳米催化剂颗粒层本身所带有丰富的电荷，则阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂也可以选择不使用；添加阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂的目的：一是降低分散液的表面能，提高多孔纳米颗粒的分散性，二是修饰多孔纳米颗粒的电荷性，使其更易于与自组装吸附剂通过静电自组装包覆于布或纸纤维表面。

固化剂与阴、阳离子表面活性剂的协同使用，一方面可促进纳米颗粒的分散，另一方面赋予纳米颗粒相应的荷电性，利于纳米颗粒在布或纸上的自组装。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布具有以下优势：

本发明提供的一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布，具有以下优点，其一、自组装布涂层中负载有纳米催化剂颗粒的多孔纳米颗粒覆盖率高，并且与甲醛等VOCs有较大的接触面积，吸附效率高，同时负载于多孔纳米颗粒上的催化剂纳米颗粒可以将吸收的甲醛彻底催化分解，防止吸收的甲醛反释形成二次污染；其二、自组装布涂层与布纤维间的结合力强，不易掉粉。

本发明提供的一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层纸与用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布相对于现有技术的优势类似，在此不再赘述。

本发明提供的一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布或用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层纸的制备方法，具有以下优点，其一、在自组装吸附剂作用下，负载有纳米催化剂颗粒的多孔纳米颗粒紧密排列在布或纸的纤维表面（布或纸所包含的所有纤维表面），整体覆盖率可达到90%以上；其二，固化剂熔化后与负载有纳米催化剂颗粒的多孔纳米颗粒交联使负载有纳米催化剂颗粒的多孔纳米颗粒良好的固定于所述基底材料纤维表面，负载有纳米催化剂颗粒的多孔纳米颗粒不易粉化脱落并且不会被固化剂堵孔；其三、制备工艺简单，无需专用设备，用料成本低且易于配置，纯水性配方，无毒无害安全环保；其四、该方法具有普适性，可广泛用于家庭居室、办公室、汽车内部和各类公共场所的甲醛及TVOC等有害气体的治理。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层家具布的结构示意图；

图2为本发明实施例1所述的用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层家具布的纤维表面扫描电镜图。

主要元件符号说明

自组装涂层布 100

吸附层 10

固化层 20

复合纳米催化剂颗粒层 21

基底 30

具体实施方式

除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

下面结合实施例及附图来详细说明本发明。

如图1所示，一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层布100，包括布基底30、吸附层10、固化层20和复合纳米催化剂颗粒层21；所述布基底30、吸附层10、固化层20和复合纳米催化剂颗粒层21层叠设置；所述复合纳米催化剂颗粒层21的中纳米颗粒存在于布基底30的所有纤维表面上，整体覆盖率达到90%以上，且所述复合纳米催化剂颗粒层21中的纳米颗粒部分包埋于所述固化层20中；所述复合纳米催化剂颗粒层的纳米颗粒为负载有催化剂纳米颗粒的多孔纳米颗粒。

实施例1

一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层家具布的制备方法，包括如下步骤：

配制混合液a，使其包含10 g/L的阳离子聚电解质(聚烯丙胺盐酸盐和聚乙烯胺按体积比3:1组成的混合液)，0.1 mol/L的无机盐（氯化钠）；将0.2mm厚的涤棉家具布完全浸没于该混合液a中，沉积15分钟；配制混合液b，使其包含质量分数为5%的沸石，1%的纳米二氧化钛，3%的十二烷基苯磺酸钠，5%的聚乙烯吡咯烷酮，并且充分搅拌分散，所述沸石纳米颗粒粒径为50～200nm，所述纳米二氧化钛颗粒粒径为10～20nm；将涤棉家具布从混合液a中取出，在50℃的热风中彻底烘干；将烘干后的涤棉家具布浸没于混合液b中，静置15分钟后用50℃的热风彻底烘干；将烘干后的涤棉家具布放入烤箱，升温至135℃，烘烤30分钟，取出自然降温，即得具有治理甲醛等VOCs的自组装涂层家具布。经扫描电子显微镜观察，该涤棉家具布中的纤维表面密布负载纳米二氧化钛颗粒的沸石纳米颗粒，覆盖率超过90%，远高于传统纳米颗粒浸渍技术获得的覆盖率。经甲醛测试仪测试，该自组装涂层家具布的甲醛吸附量可达4.6 g/m²·h。

实施例2

配制混合液a，使其包含20g/L的阴离子聚电解质(聚苯乙烯磺酸)，0.05 mol/L的无机盐（氯化铵）；将0.3mm厚亚麻家具布完全浸没于该混合液a中，沉积15分钟；配制混合液b，使其包含质量分数为10%的硅藻土，1% 的纳米氧化锌，2%的十二烷基磺酸钠，4%的固化剂（聚乙烯吡咯烷酮与聚环氧乙烯质量之比为1:1），并且充分搅拌分散，所述硅藻土纳米颗粒粒径为100～500nm，所述纳米氧化锌颗粒粒径为20nm；将亚麻家具布从混合液a中取出，在50℃的热风中烘干；将烘干后的亚麻家具布浸没于混合液b中，静置15分钟后用50℃的热风彻底烘干；将烘干后的亚麻家具布放入烤箱，升温至130℃，烘烤30分钟，取出自然降温，即得具有治理甲醛等VOCs的自组装涂层家具布。经扫描电子显微镜观察，该亚麻家具布中的纤维表面密布负载有纳米氧化锌的硅藻土纳米颗粒，覆盖率超过90%，远高于传统纳米颗粒浸渍技术获得的覆盖率。经甲醛测试仪测试，该自组装涂层家具布的甲醛吸附量可达2.6g/m²·h，吸附效率10倍于市面上的活性炭颗粒以及硅藻泥涂料。

实施例3

一种用于甲醛等VOCs治理的自组装涂层壁纸的制备方法，包括如下步骤：

配制混合液a，使其包含15 g/L的阳离子聚电解质(聚乙烯胺)，0.15 mol/L的无机盐（氯化钾）；将涤纶无纺布壁纸完全浸没于该混合液a中，沉积15分钟；配制混合液b，使其包含质量分数为15%的凹凸棒石，2%的催化剂纳米颗粒（纳米二氧化钛与纳米二氧化锰质量之比为9:1），3%的月桂酸钠，8%的聚乙二醇，并且充分搅拌分散，所述凹凸棒石颗粒粒径为200～500nm，所述催化剂纳米颗粒粒径为10～20nm；将涤纶无纺纸从混合液a中取出，在50℃的热风中烘干；将烘干后的涤纶无纺布壁纸浸没于混合液b中，静置15分钟后用50℃的热风彻底烘干；将烘干后的涤纶无纺布壁纸放入烤箱，升温至70℃，烘烤30分钟，取出自然降温，即得具有治理甲醛等VOCs的自组装涂层壁纸。经扫描电子显微镜观察，该涤纶无纺布壁纸中的纤维表面密布负载有纳米二氧化钛和纳米二氧化锰的凹凸棒石颗粒，覆盖率超过90%，远高于传统纳米颗粒浸渍技术获得的覆盖率。经测试，对甲醛的吸附率达到85%以上，对苯和甲苯的吸附率均在70%以上。

实施例4

配制混合液a，使其包含使其包含10 g/L的阴离子聚电解质(聚丙烯酸)，0.08mol/L的无机盐（氯化钠和硫酸钠质量比1:1）；将树脂绒壁纸完全浸没于该混合液a中，沉积15分钟；配制混合液b，使其包含质量分数为10%的沸石与海泡石（沸石与海泡石质量之比为1:1），1%的纳米二氧化钛，3%的十六烷基三甲基溴化铵，10%的固化剂（聚乙二醇与聚环氧乙烯质量之比为1:1），并且充分搅拌分散，所述沸石与海泡石颗粒粒径均为50～500nm，所述纳米二氧化钛颗粒粒径为10～20nm；将树脂绒壁纸从混合液a中取出，在50℃的热风中烘干；将烘干后的树脂绒壁纸浸没于混合液b中，静置15分钟后用50℃的热风彻底烘干；将烘干后的树脂绒壁纸放入烤箱，升温至80℃，烘烤30分钟，取出自然降温，即得具有治理甲醛等VOCs的自组装涂层树脂绒壁纸。经扫描电子显微镜观察，该树脂绒壁纸中的纤维表面密布负载有纳米二氧化钛的沸石与海泡石纳米颗粒，覆盖率超过90%，远高于传统纳米颗粒浸渍技术获得的覆盖率。经测试，对甲醛的吸附率达到85%以上，对苯和甲苯的吸附率均在75%以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于VOCs治理的自组装涂层布，其特征在于：包括布基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层；所述布基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层层叠设置；所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒存在于布基底的所有纤维表面上，整体覆盖率达到90%以上，且所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒部分包埋于所述固化层中；所述复合纳米催化剂颗粒层的纳米颗粒为负载有催化剂纳米颗粒的多孔纳米颗粒；所述固化层中的固化剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烯中的一种或两种以上；

所述用于VOCs治理的自组装涂层布的制备方法包括以下步骤：

步骤（1）：配置混合液a，使其包含1～50 g/L的阴离子聚电解质或阳离子聚电解质、0.01～2 mol/L的无机盐；

步骤（2）：将所述混合液a形成于布基底的表面及内部的纤维表面上；

步骤（4）：将步骤（2）中的布基底烘干，然后将所述混合液b形成于布基底表面及内部的纤维表面上；

步骤（5）：将步骤（4）中的布基底烘干，然后升温至130～180℃烘烤使所述固化剂固化，取出自然降温；

混合溶液b中还包含阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂与复合纳米催化剂颗粒层的荷电性相同，与吸附层的荷电性相反。

2.权利要求1所述的用于VOCs治理的自组装涂层布，其特征在于：所述多孔纳米颗粒为甲壳素、纳米硅片、沸石分子筛、硅藻土、纳米矿晶、蛭石、坡缕石、蒙脱石、高岭土、凹凸棒石、海泡石中的一种或两种以上；所述催化剂纳米颗粒为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化锰中的一种或两种以上。

3.权利要求1所述的用于VOCs治理的自组装涂层布，其特征在于：所述多孔纳米颗粒的粒径在50～1000nm之间；所述催化剂纳米颗粒的粒径在50～500nm之间。

4.权利要求1所述的用于VOCs治理的自组装涂层布，其特征在于：所述布基底的厚度在0.2～10 mm之间；所述吸附层厚度在50～500 nm之间；所述固化层厚度小于1μm；所述复合纳米催化剂颗粒层的厚度在100～5000 nm之间。

5.权利要求1所述的用于VOCs治理的自组装涂层布，其特征在于：所述布基底为桌布、墙布、窗帘、沙发套、橱柜套、汽车座套和脚垫用布中的一种。

6.权利要求1所述的用于VOCs治理的自组装涂层布，其特征在于：所述布基底的材质为棉、麻、涤棉、亚麻、涤纶、丙纶、腈纶、氨纶、氯纶、维纶和锦纶中的一种或两种以上。

7.权利要求1所述的用于VOCs治理的自组装涂层布，其特征在于：所述复合纳米催化剂颗粒层的厚度在100～500 nm之间。

8.一种用于VOCs治理的自组装涂层纸，其特征在于：包括纸基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层；所述纸基底、吸附层、固化层和复合纳米催化剂颗粒层层叠设置；所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒存在于纸基底的所有纤维表面上，整体覆盖率达到90%以上，且所述复合纳米催化剂颗粒层中的纳米颗粒部分包埋于所述固化层中；所述复合纳米催化剂颗粒层的纳米颗粒为负载有催化剂纳米颗粒的多孔纳米颗粒；所述固化层中的固化剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烯中的一种或两种以上；

所述用于VOCs治理的自组装涂层纸的制备方法包括以下步骤：

步骤（2）：将所述混合液a形成于纸基底的表面及内部的纤维表面上；

步骤（4）：将步骤（2）中的纸基底烘干，然后将所述混合液b形成于纸基底表面及内部的纤维表面上；

步骤（5）：将步骤（4）中的纸基底烘干，然后升温至130～180℃烘烤使所述固化剂固化，取出自然降温；

9.权利要求8所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸，其特征在于：所述多孔纳米颗粒为甲壳素、纳米硅片、沸石分子筛、硅藻土、纳米矿晶、蛭石、坡缕石、蒙脱石、高岭土、凹凸棒石、海泡石中的一种或两种以上；所述催化剂纳米颗粒为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化锰中的一种或两种以上。

10.权利要求8所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸，其特征在于：所述多孔纳米颗粒的粒径在50～1000nm之间；所述催化剂纳米颗粒的粒径在50～500nm之间。

11.权利要求8所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸，其特征在于：所述纸基底的厚度在0.2～10 mm之间；所述吸附层厚度在50～500 nm之间；所述固化层厚度小于1μm；所述复合纳米催化剂颗粒层的厚度在100～5000 nm之间。

12.权利要求8所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸，其特征在于：所述纸基底为壁纸、包装纸和贴纸中的一种。

13.权利要求8所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸，其特征在于：所述纸基底的材质为树脂、木浆和织物中的一种。

14.权利要求8所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸，其特征在于：所述复合纳米催化剂颗粒层的厚度在100～500 nm之间。

15.权利要求1至7任意一项所述的用于VOCs治理的自组装涂层布的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（5）：将步骤（4）中的布基底烘干，然后升温至130～180℃烘烤使所述固化剂固化，取出自然降温。

16.根据权利要求15所述的用于VOCs治理的自组装涂层布的制备方法，其特征在于：所述阴离子聚电解质为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸和聚乙烯磷酸中的一种或两种以上；所述阳离子聚电解质为聚烯丙胺盐酸盐、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯吡啶、聚磷酸盐和聚硅酸盐中的一种或两种以上；所述无机盐为氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾中的一种或两种以上；所述固化剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烯中的一种或两种以上。

17.根据权利要求15所述的用于VOCs治理的自组装涂层布的制备方法，其特征在于：所述混合液b中，还包括1～5%的阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂；所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠、十四烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或两种以上；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、N一十六烷基氯化吡啶、双十八烷基二甲基溴化铵中的一种或两种以上；所述混合液a和混合液b形成于布基底上的方式为喷涂或浸渍。

18.根据权利要求15所述的用于VOCs治理的自组装涂层布的制备方法，其特征在于：所述混合液a形成于布基底上的方式为浸渍，所述布基底浸渍于所述混合液a中的时间为5～20min。

19.根据权利要求15所述的用于VOCs治理的自组装涂层布的制备方法，其特征在于：所述混合液b形成于布基底上的方式为喷涂。

20.权利要求8至14任意一项所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（5）：将步骤（4）中的纸基底烘干，然后升温至130～180℃烘烤使所述固化剂固化，取出自然降温。

21.根据权利要求20所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸的制备方法，其特征在于：所述阴离子聚电解质为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸和聚乙烯磷酸中的一种或两种以上；所述阳离子聚电解质为聚烯丙胺盐酸盐、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯吡啶、聚磷酸盐和聚硅酸盐中的一种或两种以上；所述无机盐为氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾中的一种或两种以上；所述固化剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烯中的一种或两种以上。

22.根据权利要求20所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸的制备方法，其特征在于：所述混合液b中，还包括1～5%的阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂；所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠、十四烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或两种以上；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、N一十六烷基氯化吡啶、双十八烷基二甲基溴化铵中的一种或两种以上；所述混合液a和混合液b形成于纸基底上的方式为喷涂或浸渍。

23.根据权利要求20所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸的制备方法，其特征在于：所述混合液a形成于纸基底上的方式为浸渍，所述纸基底浸渍于所述混合液a中的时间为5～20min。

24.根据权利要求20所述的用于VOCs治理的自组装涂层纸的制备方法，其特征在于：所述混合液b形成于纸基底上的方式为喷涂。