CN102795782B - 一种载银多孔玻璃滤材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种载银多孔玻璃滤材的制备方法,包括以下步骤:提供玻璃发泡粉;在所述玻璃发泡粉表面镀上银层,形成载银玻璃发泡粉;将所述载银玻璃发泡粉与玻璃微粉均匀混合;将混合均匀的粉体送进高温加热炉进行烧结;将烧结形成的多孔玻璃板进行破碎处理,形成载银多孔玻璃滤材。本发明所述的载银多孔玻璃滤材的制备方法,由于在形成多孔玻璃滤材的过程中,不需要采用化学溶液,并且只需在玻璃发泡粉表面形成银层,因此,不仅工艺简单,用银量少,而且不会对环境造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及多孔玻璃滤材技术领域,特别是一种载银多孔玻璃滤材及其制备方法。
背景技术
目前,银作为抗菌剂使用已经越来越广泛,选择合适的载体可以让银的抗菌性能发挥到最佳效果。现有制备含银载体的方法,大多数采用普通吸附或离子交换沉积,使银以银化合物的形式固定在载体表面,也有直接将银离子还原成单质银的。在中国专利CN100551242C中公开的一种方法是将铵改性纳米沸石采用超声波分散于水中,加入硝酸银,利用液相离子交换法,高温烧结制得载银铵改性纳米沸石抗菌剂。中国专利CN100507130C则公开了一种载银活性炭布的制备方法,其通过将脱水的活性炭布浸入硝酸银液中,高温均化处理得到成品。在中国专利CN101768866B中则是利用表面带有羧基的高分子微球分散液、银氨溶液、还原剂反应制成,一种高分子微球载银抗菌整理剂,其特点在于利用高分子表面的羧基吸附银离子,使其牢固附着在载体的表面。
以上载银技术,都是利用化学反应生成银,需要将载体浸入化学药液进行反应沉积,银与载体的结合强度不高,并且在制备过程中,会产生废液排放,污染环境。
中国专利CN100999815A公开了一种采用物理气相沉积的方法制备抗菌纺织材料,但这种方法,无法让载体内部获得一层银膜,因此,其银的比表面积较低,活性不高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种载银多孔玻璃滤材及其制备方法,解决现有制备载银材料,特别是载银多孔玻璃滤材的方法易产生废液污染环境,制得的材料银的比表面积低的问题。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案为:
一种载银多孔玻璃滤材的制备方法,包括以下步骤:提供玻璃发泡粉;在所述玻璃发泡粉表面镀上银层,形成载银玻璃发泡粉;将所述载银玻璃发泡粉与玻璃微粉均匀混合;将混合均匀的粉体送进高温加热炉进行烧结;将烧结形成的多孔玻璃板进行破碎处理,形成载银多孔玻璃滤材。
进一步的,所述载银玻璃发泡粉的形成步骤为:将银靶材放入真空溅射镀膜设备的溅射室;向溅射室充入惰性气体至真空压力为0.1帕至10帕;将玻璃发泡粉装入溅射室,并从溅射室顶部自由下落,同时开始溅射镀膜,形成载银玻璃发泡粉。
进一步的,所述溅射电流为10安培至20安培。
进一步的,所述惰性气体为氩气。
进一步的,所述烧结温度为700~850℃,烧结时间为10~20分钟。
进一步的,所述载银玻璃发泡粉与玻璃微粉采用机械混合法混合。
一种载银多孔玻璃滤材,其采用上述载银多孔玻璃滤材的制备方法制得。
与现有技术相比,本发明技术方案的优点在于:
1、在玻璃发泡粉表面镀银,使得烧结时,玻璃发泡粉经过反应膨胀后,其表面的银层便粘附在发泡形成的孔洞内表面,从而实现了多孔材料内部的镀银处理,由于只需对玻璃发泡粉表面镀银,用银量少,更经济环保;
2、采用物理气相沉积的方法,利用溅射镀膜,在玻璃发泡粉表面沉积一层均匀的银膜,没有废水和废气排放,绿色环保;
3、载银玻璃发泡粉与玻璃微粉,采用常规高温加热,就可以获得载银多孔玻璃滤材,工艺简单方便。
附图说明
图1 为本发明具体实施例流程示意图。
图2为本发明具体实施例形成载银玻璃发泡粉的流程示意图。
图3为本发明具体实施例制备的多孔玻璃滤材截面示意图。
图4a为无载银多孔玻璃滤材截面的电子显微照片。
图4b为本发明具体实施例制备的载银多孔玻璃滤材截面的电子显微照片。
具体实施方式
本发明的发明人发现现有制备载银材料的方法中,大多采用化学沉积方法,这种方法不仅会使银层与基材的结合不够紧密,而且制备过程中会产生化学溶液的废液,易造成环境污染。
针对上述问题,本发明的发明人提出一种解决的技术方案,具体如下:如图1所示,步骤S11:提供玻璃发泡粉;步骤S12:在所述玻璃发泡粉表面镀上银层,形成载银玻璃发泡粉;步骤S13:将所述载银玻璃发泡粉与玻璃微粉均匀混合;步骤S14:将混合均匀的粉体送进高温加热炉进行烧结;步骤S15:将烧结形成的多孔玻璃板进行破碎处理,形成载银多孔玻璃滤材。
本发明实施例通过在玻璃发泡粉表面形成银层,使得玻璃发泡粉与玻璃微粉混合烧结后,将银层转移到烧结形成的多孔玻璃滤材的孔洞内。由于本发明实施例形成多孔玻璃滤材的过程中,不需要采用化学溶液,并且只需在玻璃发泡粉表面形成银层,因此,不仅工艺简单,用银量少,而且不会对环境造成污染。
下面结合图1和图2对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例一
执行步骤S11:提供玻璃发泡粉,所述玻璃发泡粉粒径为2微米;
执行步骤S12: 在所述玻璃发泡粉表面镀上银层,形成载银玻璃发泡粉。具体工艺如图2所示:执行步骤S21,将银靶材放入真空溅射镀膜设备的溅射室;执行步骤S22,向溅射室充入惰性气体至真空压力为0.1帕至10帕;执行步骤S23,将玻璃发泡粉装入溅射室,并从溅射室顶部自由下落,同时开始溅射镀膜,形成载银玻璃发泡粉,
其中,步骤S22中,先将溅射室抽真空至9×10-3帕,然后充入氩气至真空压力为0.1帕;
步骤S23中,玻璃发泡粉装载料斗中,并使料斗围着银靶材边公转边自传,使玻璃发泡粉从料斗中自由掉出来,在其下落过程中,溅射银靶材,溅射电流为10安培,使玻璃发泡粉表面覆盖一层银层,形成载银玻璃发泡粉,
执行步骤S13:将所述载银玻璃发泡粉与玻璃微粉均匀混合。所述混合方法采用机械混合法,比如搅拌混合;
执行步骤S14:将混合均匀的粉体送进高温加热炉进行烧结。所述加热温度为750℃,加热时间为15分钟;
执行步骤S15:将烧结形成的多孔玻璃板进行破碎处理,形成载银多孔玻璃滤材。破碎处理后,根据多孔玻璃滤材的粒径大小进行归类处理;
上述工艺制备的载银多孔玻璃滤材的成分如下: SiO2:69.87%,Al2O3 :2.22%,Na2O:11.92%,CaO :10.91%,K2O :1.02%,Ag :0.5%,孔径为0.05~0.2毫米,干燥密度:0.3g/cm3。
实施例二
如实施例一所述,执行步骤S11至步骤S15以及步骤S21至步骤S23,其中所述玻璃发泡粉粒径为3微米,充氩气至真空压力为0.5帕,溅射电流为15安培;高温加热炉的加热温度为850℃,加热时间为10分钟,
上述工艺所制备的载银多孔玻璃滤材的成分如下:SiO2:69.87%, Al2O3:2.22%,Na2O:11.92%,CaO:10.91%,K2O:1.02%,Ag:0.8%,孔径0.1~0.4毫米,干燥密度:0.3g/cm3。
实施例三
如实施例一所述,执行步骤S11至步骤S15以及步骤S21至步骤S23,其中所述玻璃发泡粉粒径为4微米,充氩气至真空压力为0.5帕,溅射电流为20安培;高温加热炉的加热温度为700℃,加热时间为20分钟,
上述工艺所制备的载银多孔玻璃滤材的成分如下:SiO2:69.87%, Al2O3: 2.22%, Na2O:11.92%,CaO:10.91%, K2O:1.02%,Ag 1.2%,孔径0.2~0.6毫米,干燥密度:0.3g/cm3。
图3为本发明实施例制备的载银多孔玻璃滤材示意图。如图3所示,所述载银多孔玻璃滤材中,银层1贴附在玻璃3中产生的孔洞2内表面。
图4a为无载银的多孔玻璃滤材截面的电子显微照片。图4b为本发明实施例制备的载银多孔玻璃滤材截面的电子显微照片。其中,图4a和图4b均为放大500倍的照片。对比图4a和图4b可知,本发明实施例制备的载银多孔玻璃滤材中,孔洞的内表面布满了银层,具有良好的载银效果。
本发明具体实施例所述载银多孔玻璃滤材的制备方法,通过在玻璃发泡粉表面形成银层,使得玻璃发泡粉与玻璃微粉混合烧结后,将银层转移到烧结形成的多孔玻璃滤材的孔洞内。进一步的,本发明制备方法制得的载银多孔玻璃滤材,其银层贴附在孔洞内表面。本发明实施例所述的载银多孔玻璃滤材及其制备方法,具有以下优点:一、由于是在玻璃发泡粉表面镀银,使得烧结时,玻璃发泡粉经过反应膨胀后,其表面的银层便粘附在发泡形成的孔洞内表面,从而实现了多孔材料内部的镀银处理,由于只需对玻璃发泡粉表面镀银,用银量少,更经济环保;二、采用物理气相沉积的方法,利用溅射镀膜,在玻璃发泡粉表面沉积一层均匀的银膜,没有废水和废气排放,绿色环保; 三、载银玻璃发泡粉与玻璃微粉,采用常规高温加热,就可以获得载银多孔玻璃滤材,工艺简单方便。
本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (5)
1.一种载银多孔玻璃滤材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供玻璃发泡粉;
在所述玻璃发泡粉表面镀上银层,形成载银玻璃发泡粉;
将所述载银玻璃发泡粉与玻璃微粉均匀混合;
将混合均匀的粉体送进高温加热炉进行烧结;
将烧结形成的多孔玻璃板进行破碎处理,形成载银多孔玻璃滤材;
其中,所述载银玻璃发泡粉的形成步骤为:
将银靶材放入真空溅射镀膜设备的溅射室;
向溅射室充入惰性气体至真空压力为0.1帕至10帕;
将玻璃发泡粉装入溅射室,并从溅射室顶部自由下落,同时开始溅射镀膜,形成载银玻璃发泡粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述溅射电流为10安培至20安培。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述惰性气体为氩气。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述烧结温度为700~850℃,烧结时间为10~20分钟。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述载银玻璃发泡粉与玻璃微粉采用机械混合法混合。
6 一种载银多孔玻璃滤材,其特征在于,所述载银多孔玻璃滤材采用权利要求1所述的制备方法制得。
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