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本发明涉及一种太阳光催化自清洁涂料及其制备和应用方法，由水性聚氨酯、纳米SiO2水溶胶、纳米TiO2水溶胶、Nb2O5前驱体、硫酸铵和去离子水组成。涂料中的纳米SiO2、纳米TiO2和纳米Nb2O5氧化物既作为涂覆基体的光催化组分，又作为涂覆基体的减反射增透组分。水性聚氨酯和纳米SiO2作为成膜剂或成膜助剂，在酸性水溶液中稳定。本发明中复合氧化物自清洁增透膜的化学组成为SO42‑/SiO2‑TiO2‑Nb2O5，透光率为93.6％‑94.6％，增透率2％‑3％；硬度5‑6H；水接触角4‑8°。本发明中对纳米SiO2‑TiO2‑Nb2O5复合氧化物进行了原位硫酸化处理，形成的光催化膜的太阳光催化活性成倍提高，对镀膜玻璃的减反射增透性能无不良影响，具有工业化应用前景。