CN107721191A - 具有杀菌和净化空气功能的微晶石及其制备方法 - Google Patents

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张瑞军
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Abstract

本发明提供了一种具有杀菌和净化空气功能的微晶石及其制备方法，其中的方法包括：将经切割和抛光后的微晶石放入纳米二氧化钛溶液中；将溶液加热到预设温度，并保温预设时间；取出微晶石，并用去离子水冲洗，再烘干或自然晾干。利用该方法可制备具有杀菌和净化功能的微晶石，提升微晶石的杀菌和净化作用的持久性。

Description

具有杀菌和净化空气功能的微晶石及其制备方法
技术领域
本发明涉及建材技术领域，特别是涉及具有杀菌和净化空气功能的微晶石及其制备方法。
背景技术
众所周知，微晶石因其优越的理化性能一直是高端的建筑装饰材料。其广泛地应用于人流量大的机场、高铁、医院、大型购物广场的墙面、地面、台面装饰。
公众场所因为人流量大的原因，存在了大量的对人体有害的细菌。而市面上仍旧没有成熟产品满足这一强烈的需求，追其原因有以下几点：
生产工艺上，有人尝试采用在辊道窑中低温带雾化沉积或者喷涂纳米二氧化钛，这种方法消耗的二氧化钛过多，因为喷涂完的微晶石需要抛光，如果量少仅在表面有二氧化钛的话，抛光完就失去了杀菌功能。
生产工艺上，有人尝试采用在抛光后的微晶石上雾化沉积或者喷涂纳米二氧化钛，这种方法因为在室温下进行，仅在微晶石表面喷了一层，且与微晶石沾接不牢固，随着时间的推移出现剥落而失去杀菌功能。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的是要提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的具有杀菌和净化空气功能的微晶石及其制备方法。
本发明一个进一步的目的是提供一种具有杀菌和净化功能的微晶石和提升微晶石的杀菌和净化作用的持久性。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，包括：
将经切割和抛光后的微晶石放入纳米二氧化钛溶液中；
将溶液加热到预设温度，并保温预设时间；
取出微晶石，并用去离子水冲洗，再烘干或自然晾干。
可选地，预设温度为120至300℃。
可选地，加热的方式为水浴加热。
可选地，预设时间为1.5至6小时。
可选地，纳米二氧化钛溶液为锐钛矿型纳米二氧化钛溶液。
可选地，锐钛矿型纳米二氧化钛溶液为纯二氧化钛溶液，或者包括银离子和铜离子的二氧化钛溶液。
可选地，微晶石为通过压延法或烧结法制成的微晶石。
可选地，微晶石为微晶石玻璃复合板。
可选地，在取出微晶石，并用去离子水冲洗，再烘干或自然晾干的步骤之后，还包括：
将冲洗用的去离子水经过膜法过滤，以便重复使用。
根据本发明另一个方面，还提供了一种具有杀菌和净化空气功能的微晶石，微晶石为根据上述任一项的杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法而制成。
本发明的具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，将抛光后的微晶石放入纳米二氧化钛溶液中，加热到一定温度后保温一段时间，使得二氧化钛溶液中的离子充分扩散到微晶石中，再取出微晶石，用去离子水冲洗微晶石表面的离子，可获得稳定性强、不易分解的具有杀菌、净化功能的微晶石。
进一步地，本发明的具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，制备的微晶石具备了降解有机污染物和杀灭细菌的功效，同时自身不分解、不析出，光催化作用持久。该微晶石可广泛应用于建筑物的装饰，特别适合公用建筑物、家庭、医院使用，对于保护身体健康意义重大。并且该制备方法易于操作、成本低廉，适用于大规模推广应用。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1根据本发明一个实施例的具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法的流程图。
具体实施方式
本实施例首先提供了一种具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，图1是根据本发明一个实施例的具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法的流程图。
参见图1，本实施例的具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，包括：
步骤S102，将经切割和抛光后的微晶石放入纳米二氧化钛溶液中。
微晶石可通过压延法或烧结法制成，或者采用微晶石玻璃复合板，将制成的微晶石进行切割和抛光处理。同时，制备纳米二氧化钛溶液，纳米二氧化钛溶液可以为锐钛矿型纳米二氧化钛溶液。锐钛矿型纳米二氧化钛溶液可为纯二氧化钛溶液，其制备方法具体可包括：
将四氯化钛或其它钛醇盐与催化剂，例如硫酸纳，及酸性反应物，例如盐酸、乙酸，加入有机溶剂中，添加晶型控制剂，例如磷酸二氢纳、碳酸氢纳，加热到60℃，保温5个小时，得到钛氧化物块状凝胶。将钛氧化物块状凝胶放入干燥机中烘干，将烘干后的粉末放入水中，添加晶型控制剂，并加热到60℃以上，保持2小时以上。用离心机分离出纳米二氧化钛粒子，将分离出的纳米二氧化钛粒子用有机溶剂浸泡，并充分搅拌，然后再次用高速离心机分离出纳米二氧化钛粒子，该步骤可根据需要多次重复。将水洗后的纳米二氧化钛粒子浸泡于纯净水中，并添加分散稳定剂，得到锐钛矿型纳米二氧化钛溶液。
锐钛矿型纳米二氧化钛溶液还可为包括银离子、铜离子等一种或多种杀菌离子的二氧化钛溶液。将该种类型的锐钛矿型纳米二氧化钛溶液用于制备微晶石，可进一步提升微晶石的杀菌和净化空气的功能。
步骤S104，将溶液加热到预设温度，并保温预设时间；
将上述步骤形成的溶液在水浴槽中加热到120至300℃，例如加热到260℃。恒温保持1.5至6小时，例如保温3小时，使得纳米二氧化钛溶液中的离子充分扩散到微晶石中。
步骤S106，取出微晶石，并用去离子水冲洗，再烘干或自然晾干。
取出经过保温一段时间后的微晶石，并用去离子水冲洗微晶石表面的离子，经烘干或自然晾干，形成制备好的微晶石。
通过上述方法制备的微晶石具备了降解有机污染物和杀灭细菌的功效，同时自身不分解、不析出，光催化作用持久。该微晶石可广泛应用于建筑物的装饰，特别适合公用建筑物、家庭、医院使用，对于保护身体健康意义重大。并且该制备方法易于操作、成本低廉，适用于大规模推广应用。
在取出微晶石，并用去离子水冲洗，再烘干或自然晾干的步骤之后，还包括：将冲洗用的去离子水经过膜法过滤，以便重复使用。经过膜法过滤掉使用过的去离子水中的二氧化钛、铜离子、银离子等，可将过滤后的去离子水重复使用，用于下次的微晶石的冲洗。
本实施例还提供了一种具有杀菌和净化空气功能的微晶石，该微晶石为根据上述制备方法而制成。由此制成的微晶石具有降解有机污染物和杀灭细菌的功效，适合用于公用建筑物、家庭、医院。
本实施例的其中一个实施方式中，具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法包括：
1、取切割、抛光好的烧结法白色微晶石放入锐钛矿型纳米二氧化钛溶液中。
2、水浴温度控制在260度，对上述二氧化钛溶液进行加热，保持3小时。
3、用去离子水洗净微晶石，制得具有杀菌、净化功能的微晶石。
为验证由上述方法制备的微晶石的杀菌净化功能，将上述方法制得的微晶石的性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1
项目 性能指标
甲醛降解率(24小时) ≥93％
苯降解率(24小时) ≥90％
抑菌率 ≥98％
防霉等级 0级
负离子生成数 1000个/cm3
由表1可知，由本实施例的制备方法制备的微晶石具有较强的降解有机物和光谱杀菌效果。
本实施例的具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，将抛光后的微晶石放入纳米二氧化钛溶液中，加热到一定温度后保温一段时间，使得二氧化钛溶液中的离子充分扩散到微晶石中，再取出微晶石，用去离子水冲洗微晶石表面的离子，可获得稳定性强、不易分解的具有杀菌和净化功能的微晶石。
进一步地，本实施例的具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，制备的微晶石具备了降解有机污染物和杀灭细菌的功效，同时自身不分解、不析出，光催化作用持久。该微晶石可广泛应用于建筑物的装饰，特别适合公用建筑物、家庭、医院使用，对于保护身体健康意义重大。并且该制备方法易于操作、成本低廉，适用于大规模推广应用。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种具有杀菌和净化空气功能的微晶石的制备方法，包括：
将经切割和抛光后的微晶石放入纳米二氧化钛溶液中；
将所述溶液加热到预设温度，并保温预设时间；
取出所述微晶石，并用去离子水冲洗，再烘干或自然晾干。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中
所述预设温度为120至300℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中
所述加热的方式为水浴加热。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中
所述预设时间为1.5至6小时。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中
所述纳米二氧化钛溶液为锐钛矿型纳米二氧化钛溶液。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中
所述锐钛矿型纳米二氧化钛溶液为纯二氧化钛溶液，或者包括银离子和铜离子的二氧化钛溶液。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中
所述微晶石为通过压延法或烧结法制成的微晶石。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中
所述微晶石为微晶石玻璃复合板。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在取出所述微晶石，并用去离子水冲洗，再烘干或自然晾干的步骤之后，还包括：
将冲洗用的去离子水经过膜法过滤，以便重复使用。
10.一种具有杀菌和净化空气功能的微晶石，所述微晶石为根据上述权利要求1至9中任一项所述的杀菌、净化空气功能的微晶石的制备方法而制成。
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