CN107459845A - 一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒 - Google Patents
一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒，属光触媒技术领域，采用的技术方案是一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒，所述光触媒试剂盒中包括二氧化钛母液，二氧化钛母液中包含过氧钛络合物体系和0.5‑2wt.%的表面活性剂。有益效果是：光触媒试剂盒能广泛适用于玻璃、陶瓷、金属等多种材质器具，喷涂烧结后形成均匀光触媒涂层，耐磨性能、抗菌性能及降解甲醛的性能优异，高效洁净空气，改善环境；试剂盒、施涂工艺及最终产品安全、卫生，符合绿色环保理念；改进的技术方案中，金属离子如Fe3+、Cu2+、稀土元素和/或贵金属与光触媒协调增效，大大提高了可见光条件下的抗菌性能及降解甲醛的性能。
Description
技术领域
本发明涉及光触媒技术领域，具体涉及一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒。
背景技术
TiO2作为最早发现的光催化材料，具有成本低、高活性（抗菌、降解净化及水分解制氢）、环境友好、效果稳定持久、使用方便等特性，光触媒深受广大消费者的宠爱，是最有可能的实用化光催化材料。光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可把有机污染物分解成无污染的水和二氧化碳，因而具有极强的杀菌、净化空气功能。然而在应用中，一方面，其易团聚造成催化效率降低；一方面较宽的禁带宽度（3.2 eV）决定了其只能在紫外光下发挥光催化活性，这些特性给应用带来了诸多限制，尤其是与装修耗材、日用环保产品的结合应用，是光触媒应用领域一直致力于解决的难题之一。
目前，降低TiO2禁带宽度以使其具有可见光活性的常规有效方式是氮掺杂和金属离子掺杂，然而氮掺杂后，其可见吸收谱宽仍非常有限，并且掺杂的氮元素在催化过程中伴随的光腐蚀现象具有不确定性；金属掺杂中，掺杂银基一直占据着目前研究的主要部分，具有较高的降解活性，但其稳定性差、成本较高，这些因素决定了银基半导体材料很难成为实用化的环境净化材料；专利CN102202789A公开了一种铁和铜负载掺杂的纳米金红石氧化钛技术，采用三价铁离子或二价铜离子对金属离子掺杂的二氧化钛进行负载，制备的二氧化钛因其改变了能带结构，增加了可见光的吸收效率，形成的铁离子或铜离子团簇在氧化钛表面形成了纳米异质结结构和多电子还原系统，提高了二氧化钛的可见光催化效率和对有机物的氧化还原能力，然而在实际生产中一方面，铁离子和铜离子在制备过程中非常容易水解，在最终干燥和/或烧结过程中会形成铁和铜的氧化物，最终不能达到离子掺杂的目的，另一方面，其二，离子掺杂氧化钛的制备过程需要1000℃以上的高温烧结，能耗较高；其三就是在大批量的工业化生产中，掺杂量低及负载不均是阻碍了光触媒与日常用品的结合应用的技术难题之一，如幕墙市场中的环保产品，大部分是采用有机粘结剂将光触媒粘结固定，其缺点是粘结剂本申容易被光触媒分解，造成光触媒的脱落。CN106278244A的发明专利公开了一种光触媒材料的抗菌防霉陶瓷及其生产工艺，以金红石和炭粉为原料，在氯气及高温条件下制备TiCl4，进一步与氢氧化铝、硅水玻璃和水混合制备锐钛矿型纳米二氧化钛光触媒水性浆液，最后将锐钛矿型纳米二氧化钛光触媒水性浆液混合至陶瓷釉层料中从而制备抗菌防霉陶瓷，但该陶瓷制备工艺繁琐复杂，步骤多，原料选择及条件控制等都比较复杂，成本较高，且对陶瓷的硬度、色泽等影响缺乏综合考察，导致其不确定因素多，应用受限；可见，面对严重威胁人体健康的室内不良环境如装修有害污染物的释放，细菌病毒的聚集、残留，尤其是厨房及卫生间等食物搁置、潮湿、空气流通较差的部位，及研究开发易于结合家装产品应用的光触媒产品，是改善环境、保证人类健康领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决现有光触媒产品在结合建筑家装产品应用时需要从源头调整产品生产工艺造成工艺复杂、产品性能不稳定、成本高的技术问题，本发明提供一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒，采用以表面活性剂均匀分散的过氧钛络合物体系作为二氧化钛母液，进一步科学配合金属离子形成可见光催化的光触媒膜，实现了二氧化钛母液喷涂于玻璃、陶瓷、金属等器具表面后烧结形成均匀致密的光触媒膜，进一步负载金属离子后协调作用，在可见光和黑暗条件下均具有高效杀菌、降解有害污染物的性能。
本发明采用的技术方案是：一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒，所述光触媒试剂盒中包括二氧化钛母液，二氧化钛母液中包含过氧钛络合物体系和0.5-2wt.%的表面活性剂。
所述表面活性剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷或丙烯酸酯。
所述二氧化钛母液中过氧钛络合物体系浓度为0.1-5wt.%。
所述过氧钛络合物体系为过氧钛酸。
优选的，所述光触媒试剂盒中还包括金属离子，所述过氧钛络合物体系与金属离子的摩尔比1:0.002-0.1。
所述金属离子为单独包装的金属离子水溶液或分散在二氧化钛母液中。
所述金属离子为Fe3+、Cu2+、稀土元素和/或贵金属的可溶性盐或配合物溶液，所述稀土元素为La3+和/或Ce3+，所述贵金属Pt、Au或Ag。
所述金属离子为Cu2+时，所述光触媒试剂盒中还包括单独包装的还原剂，还原剂为浓度为0.5-3wt.%的氢氧化钠和1-5 wt.%葡萄糖的混合溶液、0.001-0.1mol/L水合肼或0.001-0.1mol /L硼氢化钠。
所述二氧化钛母液喷涂于载体表面，经300-900℃烧结形成TiO2光触媒膜。
所述金属离子为单独包装的金属离子水溶液时，二氧化钛母液喷涂于载体表面并经300-900℃烧结形成TiO2光触媒膜，继而喷涂金属离子水溶液至TiO2光触媒膜并表干。
上述技术方案中，具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒中包括二氧化钛母液，二氧化钛母液中包含过氧钛络合物体系和表面活性剂，表面活性剂浓度占二氧化钛母液总质量的0.5-2%，二氧化钛母液喷涂于陶瓷、玻璃、金属等表面后，经300-900℃烧结，过氧钛络合物体系中分子之间交联固化形成均匀致密的二氧化钛光触媒薄膜，具有光催化性能；表面活性剂的加入可以降低过二氧化钛母液体系的表面能，提高对陶瓷、玻璃、金属等表面的浸润性，增加体系流动性，便于在喷涂过程中能够实现自流平，从而在器具表面形成均匀、无针孔、厚度均一的涂层，消除厚度差所引起的光衍射干涉造成的色彩不均。
本发明的有益效果是：（1）本发明提供的光触媒试剂盒能广泛适用于玻璃、陶瓷、金属等多种材质器具，均能在表面形成湿膜，烧结后形成均匀光触媒涂层，涂层耐磨性能、抗菌性能及降解甲醛的性能优异，能高效洁净空气，改善环境；（2）试剂盒结合产品时所需工艺操作简单，能广泛适用于各生产厂家流水线，投资低，性能好；（3）试剂盒、施涂工艺及最终产品安全、卫生，符合绿色环保理念；产品具有有机宝石的柔美光泽，高档优雅，美观度好；（4）进一步改进的技术方案中，在光触媒表面负载金属离子如Fe3+、Cu2+、稀土元素和/或贵金属负载，与光触媒协调增效，大大提高了可见光条件下的抗菌性能及降解甲醛的性能。
具体实施方式
本发明提供一种一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒，以下通过具体实施例详细说明本试剂盒的组成、使用方法及效果，实施例中所涉及的操作如无特殊说明，均为常规操作，所涉及的试剂，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
将陶瓷以无水乙醇清洗3次以除去表面油污，再用蒸馏水清洗3次，干燥箱中烘干，得到表面干燥洁净的陶瓷，备用，对陶瓷进行清洁预处理，可提高喷涂液涂层在陶瓷表面的附着力。
以过氧钛酸（厂家：日本鲲株式会社）为起始原料，蒸馏水稀释至过氧钛酸浓度为0.1wt.%，得过氧钛系水溶液，向过氧钛酸水溶液中加入聚醚改性聚二甲基硅氧烷，聚醚改性聚二甲基硅氧烷占总体水溶液质量的0.5%，制成喷涂液；控制喷涂压力0.6MPa、喷头距陶瓷表面的喷涂距离为200mm、喷涂速度20cm/s、喷涂一道与前一道的搭接宽度为1/3，涂布量200ml/m2、室温（20℃）喷涂，环境的湿度控制40-50%，空气中无油水，空气洁净度为10000级，将喷涂液均匀喷涂于干燥洁净的陶瓷表面，测量发现湿膜厚度为0.18mm，室温下干燥20min，喷涂液薄膜表干，即得覆膜陶瓷，喷涂过程中，综合控制喷涂工艺参数密切影响薄膜喷涂的质量，控制喷涂压力范围0.5—0.8MPa，涂布量100-500ml/m2，一方面保证了喷涂液在陶瓷表面的附着力，另一方面控制喷涂液涂布量，间接控制了涂层的厚度，保证了杀菌、降解有害污染物及光泽度的效果。喷涂工艺一般选择常温环境，为优化工艺常控制喷涂距离200—300mm，减少喷涂液溅射及未附着喷涂液的扩散；为兼顾成膜均匀性及工艺效率控制喷涂速度为10—20cm/s；搭接宽度1/3—1/2以降低边缘不均现象，更为严格是，对喷涂环境一般要求湿度30—80%，空气中无油水，空气洁净度10000级，有利于提高成膜质量，保证成品的光泽度。
然后将覆膜陶瓷放入温度为400℃的高温炉中煅烧100min，随炉冷却至室温，得到光触媒膜复合陶瓷，更准确的说，是光触媒（二氧化钛）膜复合陶瓷。煅烧过程中过氧钛酸分子之间交联固化形成均匀致密的二氧化钛光触媒薄膜，该薄膜具有柔美均匀的珍珠光泽，无彩虹色彩，可知二氧化钛光触媒薄膜是均匀的，前期的均匀涂覆及高温煅烧过程的高效固化，保证了二氧化钛光触媒颗粒的良好分散性和粒径均一性，更保证了光触媒薄膜的耐磨性能，同时，还使得陶瓷表面具有柔和均匀的类似有机宝石的光泽感。
为便于检验本实施例产品的性能，以与上述同样的方法及参数设置了如下对比例：
对比例1-A：与实施例1不同的是，本对比例中不制备喷涂液，不喷涂喷涂液制备覆膜陶瓷，而是直接将具有干燥洁净表面的陶瓷放入马弗炉中，然后放入至温度为400℃的高温炉中煅烧100min，随炉冷却至室温。
对比例1-B：与实施例1不同的是，过氧钛系水溶液中不含表面活性剂，其余相同。
实施例2
向1mol/L的氢氧化钛水溶液中加入30%双氧水（分析纯）制成过氧钛络合物体系，氢氧化钛水溶液与30%双氧水的体积比为1：1，向过氧钛络合物体系中加入10倍质量的蒸馏水稀释，得过氧钛络合物体系的水溶液，向水溶液中加入占总质量0.5wt.%的聚醚改性聚二甲基硅氧烷，制成喷涂液；将喷涂液均匀喷涂于干燥洁净的陶瓷表面，控制喷涂压力0.8MPa、喷涂距离200mm、喷涂速度20cm/s、搭接宽度1/3，涂布量400ml/m2、在环境温度15℃、湿度30-40%条件下喷涂，空气中无油水，空气洁净度为10000级，测量发现湿膜厚度为0.3mm，室温下干燥30min，喷涂液薄膜表干，即得覆膜陶瓷；然后将覆膜陶瓷放入马弗炉中，以3℃/min升温至500℃，并以500℃恒温煅烧80min，随炉冷却至室温，过氧钛酸分子之间交联固化形成均匀致密的二氧化钛光触媒薄膜，得光触媒膜复合陶瓷；进一步的，向光触媒膜复合陶瓷表面均匀喷涂0.1mol/L的FeCl3水溶液，喷涂量400ml/m2，室温下干燥， Fe3+负载在二氧化钛光触媒上，形成微负载光触媒膜，即得微负载光触媒膜复合陶瓷，更详细的说，是Fe微负载光触媒膜复合陶瓷，产品具有柔美均匀的珍珠光泽，无彩虹色彩。
为便于检验本实施例产品的性能，以与上述同样的方法及参数设置了如下对比例：
对比例2-A，与实施例2不同的是，本对比例中不进行喷涂0.1mol/L的FeCl3水溶液的步骤，即本对比例为光触媒膜复合陶瓷；
对比例2-B，与实施例2不同的是，本对比例中不制备喷涂液，不喷涂喷涂液制备覆膜陶瓷，而是直接将具有干燥洁净表面的陶瓷放入马弗炉中，以3—10℃/min升温至500℃，并以500℃恒温煅烧80min，随炉冷却至室温，并喷涂0.1mol/L的FeCl3水溶液，喷涂量400ml/m2，室温下干燥。
实施例3
将玻璃以无水乙醇清洗3次以除去表面油污，再用蒸馏水清洗3次，干燥箱中烘干，得到表面干燥洁净的玻璃，备用。
以过氧钛酸（厂家：日本鲲株式会社）为起始原料，蒸馏水稀释至过氧钛酸浓度为5wt.%，得过氧钛酸水溶液，向过氧钛酸水溶液中加入占总质量2wt.%的聚醚改性聚二甲基硅氧烷，制成喷涂液；将喷涂液均匀喷涂于干燥洁净的玻璃表面，控制喷涂压力0.8MPa、喷涂距离300mm、喷涂速度10cm/s、搭接宽度1/3，涂布量100ml/m2、在环境温度15℃、湿度30-40%条件下喷涂，空气中无油水，空气洁净度为10000级，测量发现湿膜厚度为0.2mm，室温下干燥30min，喷涂液薄膜表干，即得覆膜玻璃；然后将覆膜玻璃放入马弗炉中，以5℃/min升温至500℃，并以500℃恒温煅烧15min，随炉冷却至室温，得光触媒膜复合玻璃；进一步的，向光触媒膜复合玻璃表面均匀喷涂0.2mol/L的CuCl2水溶液，喷涂量500ml/m2，室温下干燥，再以200ml/m2喷涂量喷涂浓度为1.25%的氢氧化钠和3 %葡萄糖的混合溶液，90℃保温1h以将负载的Cu2+还原为Cu+，蒸馏水轻轻漂洗，然后二次干燥，Cu+负载在二氧化钛光触媒上，形成微负载光触媒膜，得微负载光触媒膜复合玻璃，更准确的说，是Cu微负载光触媒膜复合玻璃盘，产品具有柔美均匀的珍珠光泽，无彩虹色彩。
为便于检验本实施例产品的性能，以与上述同样的方法及参数设置了如下对比例：
对比例3-A，选用与实施例3中相同的玻璃，进行前处理清洗干净，得到具有干燥洁净表面的玻璃；
对比例3-B，与实施例3不同的是，本对比例中不进行喷涂CuCl2水溶液的步骤，即本对比例为光触媒膜复合玻璃；
对比例3-C，与实施例3不同的是，本对比例中不制备喷涂液，不喷涂喷涂液制备覆膜玻璃，而是直接将具有干燥洁净表面的玻璃放入马弗炉中，以5℃/min升温至500℃，并以500℃恒温煅烧15min，随炉冷却至室温，进一步向表面均匀喷涂0.2mol/L的CuCl2水溶液，喷涂量500ml/m2，室温下干燥，再以200ml/m2喷涂量喷涂浓度为1.25%的氢氧化钠和3 %葡萄糖的混合溶液，90℃保温1h，蒸馏水轻轻漂洗，二次干燥。
实施例4
将玻璃以无水乙醇清洗2次以除去表面油污，再用蒸馏水清洗2次，室温下干燥，得到表面干燥洁净的玻璃马桶坯料，备用；以蒸馏水稀释过氧钛酸至浓度2wt.%，得过氧钛酸水溶液，向过氧钛酸水溶液中加入占总质量1wt.%的聚醚改性聚二甲基硅氧烷，制成喷涂液；将喷涂液均匀喷涂于干燥洁净的玻璃马桶坯料表面，控制喷涂压力0.6MPa、喷涂距离200mm、喷涂速度10cm/s、搭接宽度1/2，涂布量400ml/m2、在环境温度20℃、湿度40-60%条件下喷涂，空气中无油水，空气洁净度为10000级，测量发现湿膜厚度为0.3mm，室温下干燥30min，喷涂液薄膜表干，即得覆膜玻璃马桶坯料；然后将覆膜玻璃马桶坯料放入马弗炉中，以5℃/min升温至500℃，并以700℃恒温煅烧100min，随炉冷却至室温，得光触媒膜复合玻璃；进一步的，向光触媒膜复合玻璃表面均匀喷涂0.2mol/L的AgCl水溶液，喷涂量300ml/m2，室温下干燥，得微负载光触媒膜复合玻璃，更准确的说，是Ag微负载光触媒膜复合玻璃，产品具有柔美均匀的珍珠光泽，无彩虹色彩。
实施例5
擦拭、打磨处理不锈钢基材表面至光滑平整无锈迹，再用无水乙醇清洗2次以除去剩余油污，蒸馏水清洗3次，干燥箱中烘干，得到表面干燥洁净的金属，备用；蒸馏水稀释至过氧钛酸至过氧钛酸的浓度为1wt.%，得过氧钛酸水溶液，向过氧钛酸水溶液中加入占总质量1wt.%的聚醚改性聚二甲基硅氧烷，制成喷涂液；将喷涂液均匀喷涂于干燥洁净的金属表面，控制喷涂压力0.8MPa、喷涂距离200mm、喷涂速度20cm/s、搭接宽度1/3，涂布量400ml/m2、在环境温度15℃、湿度30-40%条件下喷涂，空气中无油水，空气洁净度为10000级，测量发现湿膜厚度为0.3mm，室温下干燥30min，喷涂液薄膜表干，即得覆膜金属；然后将覆膜金属放入加热炉中，同时炉中加设氮气保护气氛，以3℃/min升温至500℃，并以500℃恒温煅烧100min，随炉冷却至室温，过氧钛酸分子之间交联固化形成均匀致密的二氧化钛光触媒薄膜，得光触媒膜复合金属；进一步的，向光触媒膜复合金属表面均匀喷涂0.1mol/L的AgCl水溶液，喷涂量400ml/m2，室温下干燥，Ag+负载在二氧化钛光触媒上，形成微负载光触媒膜，即得微负载光触媒膜复合金属，更详细的说，是Ag+微负载光触媒膜复合金属，手感柔和，表面泛发金属光泽融合柔和均匀的珍珠光泽，高档优雅，无彩虹色彩。其中加设氮气保护气氛，一方面有效防止了金属在高温下的氧化变色，另一方面还有利于产生氧化钛、氧化铁的复合涂层，能提高金属的耐腐蚀性能。
为便于检验本实施例产品的性能，以与上述同样的方法及参数设置了如下对比例：
对比例5-A，选用与实施例5中相同的不锈钢基材，擦拭、打磨处理表面至光滑平整无锈迹，即原材料，不作覆膜及金属离子负载处理；
对比例5-B，与实施例5不同的是，本对比例中不进行喷涂0.1mol/L的AgCl水溶液的步骤，即本对比例为光触媒膜复合金属；
对比例5-C，与实施例5不同的是，本对比例中不制备喷涂液，不喷涂喷涂液制备覆膜金属，而是直接将具有干燥洁净表面的金属放入马弗炉中，以3—10℃/min升温至500℃，并以500℃恒温煅烧100min，随炉冷却至室温，并喷涂0.1mol/L的AgCl水溶液，喷涂量400ml/m2，室温下干燥。
实施例6
将钛合金基材擦拭、打磨处理至表面至光滑平整无锈迹，以无水乙醇清洗2次以除去表面油污，再用蒸馏水清洗2次，室温下干燥，得到表面干燥洁净的金属钛合金，备用；以蒸馏水稀释过氧钛酸至浓度1wt.%，得过氧钛酸水溶液，向过氧钛酸水溶液中加入占总质量1wt.%的聚醚改性聚二甲基硅氧烷，制成喷涂液；将喷涂液均匀喷涂于干燥洁净的钛合金表面，控制喷涂压力0.6MPa、喷涂距离200mm、喷涂速度20cm/s、搭接宽度1/2，涂布量300ml/m2、在环境温度20℃、湿度40-60%条件下喷涂，空气中无油水，空气洁净度为10000级，测量发现湿膜厚度为0.3mm，室温下干燥30min，喷涂液薄膜表干，即得覆膜金属钛合金；然后将覆膜金属钛合金放入马弗炉中，以5℃/min升温至500℃，并以500℃恒温煅烧100min，随炉冷却至室温，得光触媒膜复合金属钛合金；进一步的，向光触媒膜复合金属盆表面均匀喷涂0.2mol/L的纳米二氧化铈的水溶液，喷涂量300ml/m2，室温下干燥，得微负载光触媒膜复合金属，更准确的说，是Ce4+微负载光触媒膜复合金属钛合金，产品具有柔美均匀的珍珠光泽，无彩虹色彩。
为便于检验本实施例产品的性能，以与上述同样的方法及参数设置了如下对比例：
对比例6-A，选用与实施例6中相同的钛合金基材，擦拭、打磨处理表面至光滑平整无锈迹，即原材料钛合金基材，不作覆膜及金属离子负载处理；
对比例6-B，与实施例6不同的是，本对比例中不进行喷涂纳米二氧化铈的水溶液的步骤，即本对比例为光触媒膜复合金属；
对比例6-C，与实施例6不同的是，本对比例中不制备喷涂液，不喷涂喷涂液制备覆膜金属，而是直接将具有干燥洁净表面的金属盘坯料放入马弗炉中，以5℃/min升温至700℃，并以700℃恒温煅烧20min，随炉冷却至室温，进一步向表面均匀喷涂0.2mol/L的氨基酸席夫碱铈的配合物水溶液，喷涂量300ml/m2，室温下干燥。
实验性能测试
将上述实施例中的各产品分别按照以下测试方法进行性能测试，测试结果总结见表1。
1、抗菌性能测试
以大肠杆菌作为指示菌，按照GBT 30706-2014《可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价》要求进行杀菌率的检测，用可见光照射4小时后测试。无光条件下抗菌性能测试为先以可见光照射1h后，黑暗避光3h，然后测定其杀菌性能。
2、降解率测定
测试舱的设置：对应各样品分别准备体积为1.5m3的实验舱，另准备一个1.5m3的空白对照舱，在每个测试舱中分别放入一个相同的缓慢释放的甲醛污染源，并关闭测试舱；随后同时开启测试舱的风扇，使舱内污染物循环均匀，24h后再同时对测试舱内污染物的浓度进行采样，分析测试，计算污染物去除率，计算方法参照如下公式：污染物去除率=（空白对照舱污染物浓度值-样品实验舱污染物浓度值）÷空白对照舱污染物浓度值×100%。
3、耐磨性测试
以直径100mm的带孔圆形陶瓷棒为陶瓷载体，分别对应上述各实施例中产品的制作工艺及参数在带孔圆形陶瓷棒表面分别进行上述处理，施加涂层制得产品后，按照GB/T1768-2006 《色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法》进行耐磨性能评价，旋转500转后，测定试样的质量损失（mg）。
4、涂层硬度测试
按照GB/T6739-2006《铅笔法测定漆膜硬度》对上述各实施例中的产品测试其涂层硬度。
表1 实施例1-6所制备产品的性能测试
上述结果可见，本发明提供的光触媒试剂盒能广泛适用于陶瓷、玻璃及金属，喷涂在陶瓷、玻璃及金属表面后能形成均匀的湿膜，烧结后形成均匀致密的二氧化钛光触媒膜，膜在各种材质表面形成后，牢固度高，耐磨性能优异，产品硬度高，在耐磨性能测试中均失重很少；对玻璃的透光性无影响；在大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率的性能上，普通陶瓷、玻璃、金属及只高温处理的陶瓷、玻璃、金属均是几乎没有杀菌及降解甲醛的功效。
光触媒（二氧化钛）膜复合陶瓷的大肠杆菌杀菌率高达78%，甲醛去除率高达70%，涂覆不含表面活性剂的喷涂液，造成喷涂的湿膜中过氧钛系不能均匀分散，从而造成烧结后的光触媒（二氧化钛）膜不均匀，产生彩虹现象，另一方面，造成烧结后的光触媒颗粒分散度有所降低，其大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率也同样的有所降低。进一步喷涂含有Fe3+的盐溶液并表干后，Fe3+负载在光触媒（二氧化钛）膜上，金属离子的添加大大降低了二氧化钛的能带间隙，在可见光下，其甲醛去除率高达99%，大肠杆菌杀菌率高达89%，仅喷涂含有Fe3+的盐溶液并表干后（无光触媒膜），大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率都几乎为0；相比光触媒膜复合陶瓷或仅喷涂含有Fe3+的陶瓷产品，Fe微负载光触媒膜复合陶瓷的大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率均大大提高，大肠杆菌杀菌率高于两者之和约10%，甲醛去除率高于两者之和约25%。
Cu微负载光触媒膜复合玻璃可见光下的大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率分别达99%和95%，由于Cu+具有抑菌作用，在无光条件下仍有一定的大肠杆菌杀菌效果，大肠杆菌杀菌率为15%；洁净玻璃无杀菌及甲醛去除效果；只涂覆Cu+的玻璃产品，在有光和无光条件下，均具有一定的杀菌效果，大肠杆菌杀菌率分别为12%和11%，但无降解甲醛的效果；比较可见，Cu微负载光触媒膜复合玻璃较光触媒膜复合玻璃，可见光下的大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率分别提高约25%、20%；Cu微负载光触媒膜复合玻璃的大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率比光触媒膜复合玻璃与只涂覆Cu+的玻璃产品的综合还高出10%， Cu+的负载与二氧化钛产生协同作用，在降低二氧化钛能带间隙，使其由紫外光相应升级到可见光相应的同时，还提高了其杀菌和降解甲醛的效率。
Ce4+微负载光触媒膜复合金属钛合金在可见光下的大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率分别达99%和95%，在无光条件下仍有很强的大肠杆菌杀菌效果，大肠杆菌杀菌率为79%；只清洁处理的普通钛合金无杀菌及甲醛去除效果；只涂覆Ce4+的钛合金，在有光和无光条件下，杀菌效果相当，均约40%，比Ce4+微负载光触媒膜复合金属钛合金黑暗条件下的杀菌效果差，其原理是光触媒以可见光照射1h后对其电子空穴有激发作用，本发明发现，在黑暗避光后，一方面其杀菌性能还能有所保持，更重要的是，作为稀土元素的Ce，具有长余辉发光效果，在黑暗中将储存的光能激发光触媒，从而光触媒与本身具有抑菌作用的Ce协同作用保证了黑暗条件下的杀菌效果；光触媒膜复合金属钛合金可见光条件下大肠杆菌杀菌率和甲醛去除率分别为74%、76%，但黑暗条件下几乎无杀菌效果；可见负载Ce4+后，大大保证了可见光及黑暗条件下的抗菌杀菌性能，同时大大提高了甲醛降解性能。
另外实验中发现，涂覆含表面活性剂的喷涂液，通过调整喷涂在陶瓷表面不同位置的湿膜厚度，可以既保证过氧钛酸的均匀分散，从而保证烧结后的光触媒的均匀分散，还可以得到色彩变化无穷的、具有彩色光泽的光触媒膜复合陶瓷，对于该特定品种，我们定为有机彩光触媒膜复合玻璃或有机彩微负载光触媒膜复合玻璃，更大大增加了复合陶瓷的多样性。
综上可见，本发明提高的光触媒试剂盒广泛适用于陶瓷、玻璃及金属等制品的表面处理，通过工艺步骤上的简单高温处理，即获得光触媒膜复合产品及金属离子负载的光触媒膜复合产品，且还适合家装陶瓷、玻璃或金属器具的回收再烧结加工光触媒膜，避免了必须更换产品，降低了消费者的投入。说明金属离子的负载可以增加光触媒的光谱响应范围，在可见光下就可以激发产生电子和空穴，同时能够提高载流子的分离效率，表现出可见光下极强的降解作用；在抗菌方面，由于金属离子如Cu、Ag及稀土离子等本身即具有抗菌功能，与光触媒产生协同作用，大大提高了杀菌率。更值得说明的是，本产品具有类似珍珠等有机宝石的柔美光泽，给人以高贵感，安全、卫生，高效改善室内环境，对人体健康具有重要意义。
Claims (10)
1.一种具有抗菌和降解性能的光触媒试剂盒，其特征在于，所述光触媒试剂盒中包括二氧化钛母液，二氧化钛母液中包含过氧钛络合物体系和0.5-2wt.%的表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述表面活性剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷或丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述二氧化钛母液中过氧钛络合物体系使用时终浓度为0.1-5wt.%。
4.根据权利要求1所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述过氧钛络合物体系为过氧钛酸。
5.根据权利要求1所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述光触媒试剂盒中还包括金属离子，所述过氧钛络合物体系与金属离子的摩尔比1:0.002-0.1。
6.根据权利要求5所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述金属离子为单独包装的金属离子水溶液或分散在二氧化钛母液中。
7.根据权利要求5或6所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述金属离子为Fe3+、Cu2+、稀土元素和/或贵金属的可溶性盐或配合物溶液，所述稀土元素为La3+和/或Ce3+，所述贵金属Pt、Au或Ag。
8.根据权利要求7所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述金属离子为Cu2+时，所述光触媒试剂盒中还包括单独包装的还原剂，还原剂为浓度为0.5-3wt.%的氢氧化钠和1-5 wt.%葡萄糖的混合溶液、0.001-0.1mol/L水合肼或0.001-0.1mol /L硼氢化钠。
9.根据权利要求1或5或6所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述二氧化钛母液喷涂于载体表面，经300-900℃烧结形成TiO2光触媒膜。
10.根据权利要求6所述的光触媒试剂盒，其特征在于，所述金属离子为单独包装的金属离子水溶液时，二氧化钛母液喷涂于载体表面并经300-900℃烧结形成TiO2光触媒膜，继而喷涂金属离子水溶液至TiO2光触媒膜并表干。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109574483A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-05 | 唐山佐仑环保科技有限公司 | 一种抗菌钢化玻璃的加工工艺 |
| CN112190767A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-08 | 上海市第六人民医院 | 一种基于纳米金团簇的纳米抗菌涂层材料及其制备方法 |
| CN114097821A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-01 | 杭州大岸科技有限公司 | 一种杀菌消毒剂及其制备方法和应用 |
| CN114258921A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-01 | 北京为康环保科技有限公司 | 一种复合消毒净化液及其制备方法和应用 |
| CN115820020A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 宁波慈溪生物医学工程研究所 | 一种铜基搭载二氧化钛中空球的抗菌涂层及其制备与应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1834542A (zh) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | 广州市华之特奥因特种材料科技有限公司 | 一种光催化氧化室内空气净化装置 |
| CN102784645A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-21 | 王东宁 | 金属粒子组合TiO2光触媒强化杀菌组成物及制造方法 |
| CN103979605A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-08-13 | 东北大学 | 一种介孔二氧化钛材料及其制备方法 |
-
2017
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1834542A (zh) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | 广州市华之特奥因特种材料科技有限公司 | 一种光催化氧化室内空气净化装置 |
| CN102784645A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-21 | 王东宁 | 金属粒子组合TiO2光触媒强化杀菌组成物及制造方法 |
| CN103979605A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-08-13 | 东北大学 | 一种介孔二氧化钛材料及其制备方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109574483A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-05 | 唐山佐仑环保科技有限公司 | 一种抗菌钢化玻璃的加工工艺 |
| CN112190767A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-08 | 上海市第六人民医院 | 一种基于纳米金团簇的纳米抗菌涂层材料及其制备方法 |
| CN114097821A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-01 | 杭州大岸科技有限公司 | 一种杀菌消毒剂及其制备方法和应用 |
| CN114258921A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-01 | 北京为康环保科技有限公司 | 一种复合消毒净化液及其制备方法和应用 |
| CN114258921B (zh) * | 2022-03-03 | 2022-07-12 | 北京为康环保科技有限公司 | 一种复合消毒净化液及其制备方法和应用 |
| CN115820020A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 宁波慈溪生物医学工程研究所 | 一种铜基搭载二氧化钛中空球的抗菌涂层及其制备与应用 |
| CN115820020B (zh) * | 2022-11-23 | 2023-09-01 | 宁波慈溪生物医学工程研究所 | 一种铜基搭载二氧化钛中空球的抗菌涂层及其制备与应用 |
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