CN116212859B - 用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法 - Google Patents
用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116212859B CN116212859B CN202310236548.5A CN202310236548A CN116212859B CN 116212859 B CN116212859 B CN 116212859B CN 202310236548 A CN202310236548 A CN 202310236548A CN 116212859 B CN116212859 B CN 116212859B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- platinum alloy
- alloy layer
- hydrogen peroxide
- platinum
- neutralization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/42—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/892—Nickel and noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
- B01J37/341—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
- B01J37/342—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation of electric, magnetic or electromagnetic fields, e.g. for magnetic separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/37—Polymers
- C11D3/3746—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C11D3/3769—(Co)polymerised monomers containing nitrogen, e.g. carbonamides, nitriles or amines
- C11D3/3773—(Co)polymerised monomers containing nitrogen, e.g. carbonamides, nitriles or amines in liquid compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/39—Organic or inorganic per-compounds
- C11D3/3942—Inorganic per-compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/48—Medical, disinfecting agents, disinfecting, antibacterial, germicidal or antimicrobial compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本申请涉及一种用于双氧水护理液的铂合金中和环,其包括塑料基材、第一铂合金层以及第二铂合金层,其中第一铂合金层嵌入塑料基材的上表面之内,第二铂合金层设置在塑料基材的上表面之上,第一铂合金层和第二铂合金层为一体化结构。与铂形成铂合金的至少一种其它金属选自Al、Ni和Ti中的一种或多种。本申请还涉及一种如上所述的铂合金中和环的制备方法。本申请的铂合金中和环与塑料基材结合牢固,表面具有凹凸颗粒,能高效稳定地催化分解隐形眼镜双氧水护理液中的过氧化氢。
Description
技术领域
本申请涉及隐形眼镜护理以及催化技术领域,具体涉及一种用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法。
背景技术
双氧水又称过氧化氢,是一种强氧化剂,是隐形眼镜护理液的功能组分,能够对镜片进行清洗、杀菌和消毒。包括双氧水作为功能组分的隐形眼镜护理液通常称为双氧水护理液。但双氧水进入眼睛后可能导致结膜以及角膜损伤,严重情况下还可能还会导致视力下降。在对隐形眼镜进行护理时,将过氧化氢浓度降至安全浓度,是隐形眼镜清洗最重要的过程。虽然双氧水护理液使用过程中过氧化氢会分解成水和氧气,但过氧化氢分解速度极其慢。因此,需要加入催化剂,使得双氧水护理液中的过氧化氢从对镜片消毒开始在预定时间内保持足够高的浓度,同时在预定时间过后又快速被催化分解,实现足够低的过氧化氢浓度。
市场现有的隐形眼镜双氧水护理液催化产品包括中和片和中和环,但中和片操作不方便,且容易忘记添加,直接取出镜片容易造成眼睛损伤。双氧水护理液中和环的安全系数更高,操作更方便。市场现有的中和环作用组分均为铂材料,工艺各不相同。现有的中和环主要有两大类工艺制成的产品,包括涂覆铂黑纳米颗粒的产品,该类产品催化性能优异但铂黑颗粒容易剥落,存在造成纳米生物风险;以及涂覆完整铂涂层的产品,但该类产品中,铂涂层与基材结合力有限,可供循环使用次数较少,这促使产品需要经常更换。
为此,本领域持续需要开发一种催化效率高且与基材结合力强的用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法。
发明内容
本申请之目的在于提供一种催化效率高、可多次循环使用且与基材结合力强的用于双氧水护理液的铂合金中和环,从而解决上述现有技术中的不足。在本申请中,通过真空镀膜工艺特别是磁控溅射真空镀膜工艺将铂和至少一种其它金属沉积至塑料基材的上表面,形成铂合金镀层,铂合金镀层的至少一部分嵌入塑料基材的上表面之内,得到用于双氧水护理液的铂合金中和环。通过对基材进行喷砂和除去静电等预处理,以及调节铂金属的镀膜时间,可将铂金属原子和至少一种其它金属原子嵌入经过喷砂处理的塑料基材的上表面之内,提高铂合金中和环与塑料基材之间的结合力。与此同时,塑料基材上表面之上的铂合金可用于催化双氧水的分解,且相对于待催化分解的双氧水而言是过量的,从而在经过约4小时的催化分解反应之后,可将双氧水护理液终端双氧水浓度降低至安全浓度。
本申请之目的还在于提供一种如上所述的用于双氧水护理液的铂合金中和环的制备方法。
为了解决上述技术问题,本申请提供下述技术方案。
在第一方面中,本申请提供一种用于双氧水护理液的铂合金中和环,其特征在于,包括塑料基材、第一铂合金层以及第二铂合金层,其中所述第一铂合金层嵌入所述塑料基材的上表面之内,所述第二铂合金层设置在所述塑料基材的上表面之上,所述第一铂合金层和所述第二铂合金层为一体化结构。在该实施方式中,在所述第一铂合金层以及所述第二铂合金层中,与铂形成铂合金的至少一种其它金属选自Al、Co、Cu、Au、Ag、Pd、In、Fe、Sn、Bi、Sb、Zn、Ni、Mn、W、Ti、Zr和V中的一种或多种。
在第二方面中,本申请提供一种用于双氧水护理液的铂合金中和环的制备方法,所述方法可包括以下步骤:S1:对塑料基材的上表面进行喷砂处理和清洁,所述清洁包括除去经过喷砂处理的塑料基材的上表面的静电,得到经过预处理的塑料基材;S2:通过真空镀膜工艺在所述经过预处理的塑料基材的上表面之上沉积铂金属和至少一种其它金属,形成所述第一铂合金层和所述第二铂合金层,得到所述用于双氧水护理液的铂合金中和环。
与现有技术相比,本发明的积极效果在于:
1.与其它真空镀膜技术相比,本文所述的真空磁控溅射镀膜工艺可将金属原子嵌入塑料基材的上表面,与塑料基材结合更牢固;
2.本文所述的通过真空磁控溅射镀膜工艺得到的铂合金ABS塑料中和环表面更粗糙,有凹凸颗粒更有利于Pt参与双氧水分解的催化;
3.与市售同类产品相比,本文所述的铂合金镀层中和环的1h双氧水分解效率较慢,保证双氧水护理液在预定时间内能够充分杀菌;4h内双氧水降至安全浓度,远超纯铂镀层中和环,催化分解效率更高;
4. 本文所述的新型铂合金ABS双氧水中和环在100次使用循环之后,仍然保持镀层的牢固,且催化效率稳定。
附图说明
本文所述的一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施方式的限定,附图中具有相同附图标记的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1显示真空磁控溅射Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果。
图2显示真空电子束蒸发Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果。
图3显示真空磁控溅射Pt/Ti中和环截面的EDS-Mapping表征结果。
图4显示真空电子束蒸发Pt/Ti中和环截面的EDS-Mapping表征结果。
图5显示循环使用100次之后的真空磁控溅射Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果。
图6显示循环使用100次之后的真空电子束蒸发Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果。
图7显示不同镀膜时间的Pt/Ti中和环截面的EDS-Mapping表征结果。图7A、图7B、图7C、图7D、图7E以及图7F分别显示镀Pt时间为10min、15min、20min、25min、30min、35min时得到的Pt/Ti中和环的EDS-Mapping图谱。图7G显示放大10倍之后的10 min-Pt/Ti中和环的EDS-Mapping图谱。
图8显示根据本申请的一种实施方式的用于双氧水护理液的铂合金中和环的结构示意图。
图9显示根据本申请的用于双氧水护理液的铂合金中和环的界面结构示意图。
附图标记含义如下:
10、塑料基材;20、第一铂合金层;以及30、第二铂合金层。
具体实施方式
除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例,否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量,且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下,本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考,且其等价的同族专利也引入作为参考,特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。
本申请中的数字范围是近似值,因此除非另有说明,否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值,条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如,如果记载组分、物理或其它性质(如分子量,熔体指数等)是100至1000,意味着明确列举了所有的单个数值,例如100, 101, 102等,以及所有的子范围,例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1, 1.5等)的范围,则适当地将1个单位看作0.0001, 0.001, 0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围,通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是想要表达的内容的具体示例,并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。还应指出,本文中的术语“第一”、“第二”、“上”和“下”等不限定先后顺序,只是为了区分不同结构的物质。
具体来说,在本文中,术语“塑料基材的上表面”是指塑料基材用于沉积铂合金层的那个表面。本领域技术人员可以根据实际需要在塑料基材的一个或者多个表面上沉积铂和金层。在塑料基材的多个表面上都沉积有铂合金层时,这些表面均可称作“塑料基材的上表面”。
关于化学化合物使用时,除非明确地说明,否则单数包括所有的异构形式,反之亦然(例如,“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外,除非明确地说明,否则用“一个”,“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。
术语“包含”,“包括”,“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在,且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问,除非明确说明,否则本申请中所有使用术语“包含”,“包括”,或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反,除了对操作性能所必要的那些,术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明,否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。
如上所述,现有的铂金中和环要么存在潜在的纳米生物风险,要么铂金涂层与基材结合不牢固,导致需要频繁更换产品。此外,物理气相沉积工艺是在基材表面上形成单层或者多层原子膜的镀膜工艺。真空磁控溅射镀膜法是一种常用的物理气相沉积工艺。在这种工艺中,氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面,将靶材表面原子溅射出来沉积在基材表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间,便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密和均匀等优点。
虽然已有文献报道通过磁控溅射工艺制备铂金环,但尚未有报道通过真空磁控溅射镀膜工艺来制备铂合金中和环。
铂镀层大量用于气体催化,无需考虑镀层牢固度。溶液Pt催化通常是化学镀或者电镀镀于金属基材,导电性更好,通电催化效率更高。为了提高催化效率,本产品要在非平面塑料基材上得到纳米尺寸的铂钛合金镀层,只有真空磁控溅射法能够实现。
在一种具体实施方式中,本申请提供一种通过物理气相沉积工艺来在塑料基材的上表面制备铂合金中和环的工艺。具体来说,用于双氧水护理液的铂合金中和环的制备方法可包括以下步骤:S1:对塑料基材的上表面进行喷砂处理和清洁,所述清洁包括除去经过喷砂处理的塑料基材的上表面的静电,得到经过预处理的塑料基材的上表面;以及S2:通过真空镀膜工艺在所述经过预处理的塑料基材的上表面之上沉积铂金属和至少一种其它金属,形成第一铂合金层20和第二铂合金层30,得到所述用于双氧水护理液的铂合金中和环。通过本文所述的方法制备的铂合金镀层中,铂金属原子和至少一种其它金属原子嵌入所述经过预处理的塑料基材的上表面。
在本文所述的制备方法中,ABS塑料基材喷砂处理后,表面疏松并有微纳尺寸孔。靶材表面原子溅射出来带有一定的动能,沿一定的方向射向基体表面,射入孔中或者穿透疏松表面。
在对塑料基材进行预处理的步骤中,对塑料基材的上表面进行喷砂处理中使用的喷砂磨料选自棕刚玉、白刚玉、玻璃砂、石英砂、锆刚玉、黑刚玉、绿碳化硅、树脂砂、陶瓷砂、树脂砂、钢砂、钢丸、氧化铝砂或者碳化硅中的一种,且喷砂磨料的目数为50-500。在一种优选的实施方式中,喷砂磨料的目数可为50、100、150、200、250、300、350、400、450、500或者它们中任意两个数值之间的范围和子范围。
此外,在该步骤中,没有特别限定至少一种其它金属的种类。但在一种优选的实施方式中,至少一种其它金属选自Al、Co、Cu、Au、Ag、Pd、In、Fe、Sn、Bi、Sb、Zn、Ni、Mn、W、Ti、Zr和V中的一种或多种。在一种更加优选的实施方式中,所述至少一种其它金属为Ti或者Ni。
在一种实施方式中,真空镀膜工艺包括物理气相沉积工艺。物理气相沉积工艺包括真空蒸镀工艺、真空溅射镀膜工艺和真空离子镀膜工艺。在一种特别优选的实施方式中,真空镀膜工艺为真空磁控溅射镀膜工艺,在形成所述第一铂合金层和所述第二铂合金层时,铂金属和至少一种其它金属之间的溅射时间比为1:1-4:1。
在另一种具体实施方式中,本申请提供一种用于双氧水护理液的铂合金中和环。参考图8,本文所述的铂合金中和环可包括塑料基材10、第一铂合金层20以及第二铂合金层30,其中第一铂合金层20嵌入塑料基材10的上表面之内,第二铂合金层30设置在塑料基材10的上表面之上,第一铂合金层20和第二铂合金层30为一体化结构。从图9可知,第二铂合金层30远离塑料基材10的一面是粗糙的,从而可提高铂合金的催化效率。
在所述第一铂合金层以及所述第二铂合金层中,与铂形成铂合金的至少一种其它金属选自Al、Co、Cu、Au、Ag、Pd、In、Fe、Sn、Bi、Sb、Zn、Ni、Mn、W、Ti、Zr和V中的一种或多种。
在一种具体实施方式中,第一铂合金层20的厚度与第二铂合金层30的厚度之和为2-52微米,其中所述第一铂合金层20的厚度为2-50微米,所述第二铂合金层30的厚度为50-300纳米。
在一种具体实施方式中,第一铂合金层20以及第二铂合金层30中,铂金属和所述至少一种其它金属之间的质量比为5:1-50:1。
在一种具体实施方式中,第一铂合金层20和所述第二铂合金层30与塑料基材10的上表面之间的膜层附着力大于或等于16N/cm2。
在一种具体实施方式中,塑料基材为ABS塑料件。
在一种具体实施方式中,第二铂合金层30表面的比表面积为3.7-42.5m2/g。
实施例
下面将结合本申请的实施例,对本申请的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明,所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
在下述实施例中,铂合金中和环通过以下通用步骤来制备:
第一步,使用喷砂机将ABS塑料环基材表面喷砂并清洁,其中清洁过程包括除去喷砂面静电;
第二步:通过磁控溅射工艺于ABS塑料环基材表面形成铂合金镀层,镀铂时间为:10-35min,其中,铂与其他金属的镀膜时间比为1:1-4:1,即制得铂合金中和环。
在以下实施例中,通过以下通用步骤进行双氧水催化分解试验:
取10mL 3.5%的双氧水溶液,倒入装有铂合金中和环的镜片杯中进行中和反应,按照设定的时间点间隔取样。
精密量取纯化水10mL, 置于锥形瓶中,精密量取1mL催化反应后的10mL 3.5%的双氧水溶液加入锥形瓶中,记录锥形瓶加样前后的重量差异,并计算出该1mL双氧护理液的重量m,后向该锥形瓶中加10%硫酸20ml, 用高锰酸钾滴定液(0.002mol/L) 滴定至溶液保持微红色并30秒内不褪色,同时做空白滴定,两者差值为样品所消耗的高锰酸钾滴定液体积。每1mL高锰酸钾滴定液(0.002mol/L) 相当于0.1701mg 的H2O2。每份试样平均测三次,取其平均值,应在标示量的范围内。过氧化氢的含量通过以下公式计算:
过氧化氢(H2O2)=170.1*(V-V0)*F/m
V: 0.002mol/L高锰酸钾滴定液消耗体积(毫升);
C:高锰酸钾滴定液的浓度;
F:校正因子;
m:供试品的称样量,g;
。
实施例1
本实施例涉及考察不同合金催化材料对过氧化氢催化分解效果的影响。
在本实施例中,镀膜时间30min,真空镀Ti/Ni/Al时间为10min,真空镀Pt时间为20min。喷砂磨料为100目玻璃砂,塑料基材为ABS塑料环,镀膜工艺为真空磁控溅射,靶材为Pt和Ti、Ni、Al中的一种。制得Pt中和环、Pt/Ti中和环、Pt/Ni中和环以及Pt/Al中和环,并分别进行过氧化氢催化分解实验,过氧化氢催化分解效果如表1所示。
表1 实施例1的中和环催化之后的过氧化氢分解残留量(mg/kg)
;
通过表1能够看出,Pt/Ti中和环对双氧水催化分解的速度远超Pt/Ni中和环和Pt/Al中和环,4小时后Pt/Ti中和环催化的双氧水浓度远低于Pt/Ni中和环和Pt/Al中和环催化的双氧水浓度。
实施例2
本实施例涉及考察不同真空镀膜工艺对催化效果的影响。
镀膜时间30min,磁控溅射和电子束蒸发工艺均为镀Ti 10min,镀Pt 20min。靶材为Pt和Ti,喷砂磨料为100目玻璃砂,塑料基材为ABS塑料环,镀膜工艺分别为真空磁控溅射和真空电子束蒸发。为了便于描述,将本实施例得到的中和环根据镀膜工艺不同,命名为真空磁控溅射Pt/Ti中和环以及真空电子束蒸发Pt/Ti中和环,对它们分别进行SEM、EDS-Mapping以及过氧化氢催化分解实验。真空磁控溅射Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果如图1所示,真空电子束蒸发Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果如图2所示。真空磁控溅射Pt/Ti中和环截面的EDS-Mapping如图3所示,真空电子束蒸发Pt/Ti中和环截面的EDS-Mapping如图4所示。真空磁控溅射Pt/Ti中和环以及真空电子束蒸发Pt/Ti中和环的过氧化氢催化分解效果如表2所示。
表2 实施例2的中和环催化之后的过氧化氢分解残留量(mg/kg)
;
从SEM可知,真空磁控溅射Pt/Ti中和环合金镀层表面呈颗粒状,更粗糙,催化双氧水分解速度更快。
EDS-Mapping显示真空磁控溅射Pt/Ti中和环的镀膜嵌入塑料基材的上表面,而真空电子束蒸发的镀层仅涂覆于基材表面。
此外,通过表2可知, 4小时后真空磁控溅射Pt/Ti中和环催化的双氧水浓度远低于真空电子束蒸发Pt/Ti中和环催化的双氧水浓度。
实施例3
本实施例涉及考察实施例2制备的真空磁控溅射Pt/Ti中和环以及真空电子束蒸发Pt/Ti中和环的在循环使用100次之后的稳定性。
对循环使用100次之后的真空磁控溅射Pt/Ti中和环以及真空电子束蒸发Pt/Ti中和环分别进行SEM以及过氧化氢催化分解实验。其中,循环使用100次之后的真空磁控溅射Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果如图5所示,循环使用100次之后的真空电子束蒸发Pt/Ti中和环表面的SEM表征结果如图6所示。循环使用100次之后的真空磁控溅射Pt/Ti中和环以及循环使用100次之后的真空电子束蒸发Pt/Ti中和环的过氧化氢催化分解效果如表3所示。
表3 实施例2的中和环循环使用100次之后再催化的过氧化氢分解残留量(mg/kg)
;
从图5和图6可以看出,磁控溅射合金镀层在100次使用循环后,Pt合金表面粗糙度明显增大,说明镀层被活化,表面粗糙度增加能够有效增加镀层的比表面积,因此能够进一步提高合金的催化活性。而电子束蒸发获得的合金镀层在100次使用循环后,微观形貌变化不大。
此外,通过表3,能够得出磁控溅射工艺得到的铂合金中和环在100次使用循环后,仍具有稳定的催化活性;而电子束蒸发工艺获得的铂合金中和环,在100次使用循环后,因镀层脱落而导致催化活性显著降低。
实施例4
本实施例涉及考察镀膜前基材不同喷砂工艺条件对催化效果的影响。
在本实施例中,塑料基材为未经喷砂处理的ABS塑料环,喷砂磨料为玻璃砂,目数为50、100、200、500。靶材为Pt和Ti,真空镀Ti时间10min,真空镀Pt时间20min。为了便于描述,将本实施例得到的中和环根据所用喷砂磨料的目数不同命名为未喷砂Pt/Ti中和环、50目Pt/Ti中和环、100目Pt/Ti中和环、200目Pt/Ti中和环以及500目Pt/Ti中和环。对本实施例制备的各中和环进行过氧化氢催化分解实验,过氧化氢催化分解效果如表4所示。
表4 实施例4的中和环催化之后的过氧化氢分解残留量(mg/kg)
;
通过表4能够看出,经过50目玻璃砂和100目玻璃砂喷砂处理的基材,镀膜后催化过氧化氢分解速度最快,而基材没有喷砂处理的镀层催化速度最慢。
此外,本实施例还考察了在100次双氧水使用循环后,各中和环的催化性能。结果发现,经过50目玻璃砂和100目玻璃砂喷砂处理的ABS塑料环的铂合金中和环催化效率较高,但经过100目玻璃砂、200目玻璃砂和500目玻璃砂喷砂处理的ABS塑料环的铂合金镀层更牢固。玻璃砂喷砂处理的ABS塑料环的合金镀层更牢固。而未经喷砂处理的铂合金中和环则出现肉眼可见的脱落。
实施例5
本实施例涉及考察不同镀膜时间过氧化氢催化分解效果的影响。
在本实施例中,靶材为Pt和Ti,喷砂磨料为100目玻璃砂,塑料基材为ABS塑料环,镀膜工艺为真空磁控溅射,真空镀Ti时间10min,镀Pt时间为10min、15min、20min、25min、30min、35min,Pt/Ti的质量比分别为9.63、11.70、14.15、19.93、25.91和38.25。所得镀层的比表面积为3.7-42.5m2/g。为了便于描述,将本实施例制得的中和环根据镀膜时间不同分别命名为10min-Pt/Ti中和环、15min-Pt/Ti中和环、20min-Pt/Ti中和环、25min-Pt/Ti中和环、30min-Pt/Ti中和环以及35min-Pt/Ti中和环。对本实施例制备的各中和环进行过氧化氢催化分解实验,过氧化氢催化分解效果如表5所示。
表5 实施例5的中和环催化之后的过氧化氢分解残留量(mg/kg)
;
从表5可知,镀Pt时间越长,镀层厚度越大,表面越平滑,前1小时催化速度越慢,4小时双氧水分解终点浓度相当。
此外,还对本实施例制备的各中和环进行了EDS-Mapping表征,表征结果如图7所示,其中图7A、图7B、图7C、图7D、图7E以及图7F分别显示镀Pt时间为10min、15min、20min、25min、30min、35min时得到的Pt/Ti中和环的EDS-Mapping图谱。图7G显示放大10倍之后的10 min-Pt/Ti中和环的EDS-Mapping图谱。
对比例1
本对比例涉及2种市售珀金环催化双氧水效果。对市售的两种铂金中和环进行与真空磁控溅射Pt/Ti中和环相同条件的过氧化氢催化分解实验,过氧化氢催化分解效果如表6所示。
表6 对比例1的中和环以及真空磁控溅射Pt/Ti中和环催化之后的过氧化氢分解残留量(mg/kg)
;
从表6可知,与市售同类产品相比,本申请的铂合金中和环的1h双氧水分解效率较慢,保证双氧水护理液在预定时间内能够充分杀菌;4h内双氧水降至安全浓度,催化分解效率更高。
上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此,本申请不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本申请披露的内容,在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。
Claims (10)
1.一种用于双氧水护理液的铂合金中和环,其特征在于,包括塑料基材、第一铂合金层以及第二铂合金层,其中所述第一铂合金层嵌入所述塑料基材的上表面之内,所述第二铂合金层设置在所述塑料基材的上表面之上,所述第一铂合金层和所述第二铂合金层为一体化结构;
其中,在所述第一铂合金层以及所述第二铂合金层中,与铂形成铂合金的至少一种其它金属选自Al、Ni和Ti中的一种或多种;
其中,所述第一铂合金层的厚度与所述第二铂合金层的厚度之和为2-52微米,其中所述第一铂合金层的厚度为2-50微米,所述第二铂合金层的厚度为50-300纳米;
其中,在所述第一铂合金层以及所述第二铂合金层中,铂金属和所述至少一种其它金属之间的质量比为5:1-50:1。
2.如权利要求1所述的用于双氧水护理液的铂合金中和环,其特征在于,所述第一铂合金层和所述第二铂合金层与所述塑料基材的上表面之间的膜层附着力大于或等于16N/cm2。
3.如权利要求1所述的用于双氧水护理液的铂合金中和环,其特征在于,所述塑料基材为ABS塑料件。
4.如权利要求1所述的用于双氧水护理液的铂合金中和环,其特征在于,所述第二铂合金层表面的比表面积为3.7-42.5m2/g。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的用于双氧水护理液的铂合金中和环的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1:对塑料基材的上表面进行喷砂处理和清洁,所述清洁包括除去经过喷砂处理的塑料基材的上表面的静电,得到经过预处理的塑料基材;
S2:通过真空镀膜工艺在所述经过预处理的塑料基材的上表面之上沉积铂金属和至少一种其它金属,形成所述第一铂合金层和所述第二铂合金层,得到所述用于双氧水护理液的铂合金中和环。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,对塑料基材的上表面进行喷砂处理中使用的喷砂磨料选自棕刚玉、白刚玉、玻璃砂、石英砂、锆刚玉、黑刚玉、绿碳化硅、树脂砂、陶瓷砂、树脂砂、钢砂、钢丸、氧化铝砂或者碳化硅中的一种,且喷砂磨料的目数为50-500。
7.如权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述真空镀膜工艺包括物理气相沉积工艺。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述物理气相沉积工艺包括真空蒸镀工艺、真空溅射镀膜工艺和真空离子镀膜工艺中的至少一种。
9.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述真空镀膜工艺为真空磁控溅射镀膜工艺,在形成所述第一铂合金层和所述第二铂合金层时,铂金属和至少一种其它金属之间的溅射时间比为1:1-4:1。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,先镀所述至少一种其它金属,然后再镀铂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310236548.5A CN116212859B (zh) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310236548.5A CN116212859B (zh) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116212859A CN116212859A (zh) | 2023-06-06 |
CN116212859B true CN116212859B (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=86585530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310236548.5A Active CN116212859B (zh) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116212859B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO741984L (no) * | 1973-06-04 | 1974-12-05 | Ciba Geigy Ag | Fremgangsmåte for sterilisering av myke kontaktlinser med hydrogenperoksyd. |
EP0518450A1 (en) * | 1987-07-17 | 1992-12-16 | Abbott Laboratories | Electrochemical contact lens disinfection and neutralization system |
DE19522950A1 (de) * | 1995-06-23 | 1997-01-02 | Medical Device Polymers Gmbh | Katalysator zur Zersetzung von Wasserstoffperoxyd in wäßriger Lösung und seine Verwendung bei der Kontaktlinsenpflege |
US5853085A (en) * | 1997-11-04 | 1998-12-29 | Luttrell; Mark | Disposable apparatus for containing and cleaning contact lenses |
CN113207905A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-06 | 珠海维视艾康特医药科技有限公司 | 隐形眼镜用的护理组合物及其制备方法 |
CN113718282A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-30 | 山东铝谷产业技术研究院有限公司 | 一种电解水制氢的析氢铂镀层电极材料制备方法 |
CN218446269U (zh) * | 2022-10-12 | 2023-02-03 | 上海奥莱雅康医疗科技有限公司 | 一种隐形眼镜清洗旋转齿轮 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4035654B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2008-01-23 | 株式会社デンソー | 触媒粒子およびその製造方法 |
EP2450059B1 (en) * | 2009-06-29 | 2015-08-26 | Menicon Co., Ltd. | System for sterilizing contact lens |
US8932646B2 (en) * | 2010-06-18 | 2015-01-13 | Bausch & Lomb Incorporated | Peroxide contact lens care solution |
US9425462B2 (en) * | 2012-10-15 | 2016-08-23 | GM Global Technology Operations LLC | Preparation of hollow Pt and Pt-alloy catalysts |
US10478518B2 (en) * | 2016-03-02 | 2019-11-19 | Better Vision Solutions LLC | Method for disinfecting contact lenses |
-
2023
- 2023-03-13 CN CN202310236548.5A patent/CN116212859B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO741984L (no) * | 1973-06-04 | 1974-12-05 | Ciba Geigy Ag | Fremgangsmåte for sterilisering av myke kontaktlinser med hydrogenperoksyd. |
EP0518450A1 (en) * | 1987-07-17 | 1992-12-16 | Abbott Laboratories | Electrochemical contact lens disinfection and neutralization system |
DE19522950A1 (de) * | 1995-06-23 | 1997-01-02 | Medical Device Polymers Gmbh | Katalysator zur Zersetzung von Wasserstoffperoxyd in wäßriger Lösung und seine Verwendung bei der Kontaktlinsenpflege |
US5853085A (en) * | 1997-11-04 | 1998-12-29 | Luttrell; Mark | Disposable apparatus for containing and cleaning contact lenses |
CN113207905A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-06 | 珠海维视艾康特医药科技有限公司 | 隐形眼镜用的护理组合物及其制备方法 |
CN113718282A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-30 | 山东铝谷产业技术研究院有限公司 | 一种电解水制氢的析氢铂镀层电极材料制备方法 |
CN218446269U (zh) * | 2022-10-12 | 2023-02-03 | 上海奥莱雅康医疗科技有限公司 | 一种隐形眼镜清洗旋转齿轮 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116212859A (zh) | 2023-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU647345B2 (en) | Nickel-cobalt-boron alloy, implement, plating solution and method for making | |
Xin et al. | Corrosion behavior of ZrN/Zr coated biomedical AZ91 magnesium alloy | |
US5250086A (en) | Multi-layer metal coated diamond abrasives for sintered metal bonded tools | |
JP2007224364A (ja) | 微細構造体およびその製造方法 | |
KR20140095052A (ko) | 팔라듐-금 합금 가스 분리 멤브레인 시스템의 제조 방법 | |
Baba et al. | Preparation and properties of Ag-containing diamond-like carbon films by magnetron plasma source ion implantation | |
JP5792257B2 (ja) | 抗菌性dlc膜被覆部材の製造方法 | |
JPH0450382B2 (zh) | ||
WO2016171627A1 (en) | A substantially transparent coating | |
Zhang et al. | Characterization and degradation comparison of DLC film on different magnesium alloys | |
CN116212859B (zh) | 用于双氧水护理液的铂合金中和环及其制备方法 | |
GB2186294A (en) | Decorative black anti-wear layer | |
US8876949B2 (en) | Method of preparing a palladium-silver alloy gas separation membrane system | |
Denis et al. | Microstructure and electrochemical properties of nanoporous gold produced by dealloying Au-based thin film nanoglass | |
EP2480705B1 (en) | Electrode for electrolytic processes with controlled crystalline structure | |
EP0526158B1 (en) | Method of applying metal coatings on cubic boron nitride | |
EP1624087A1 (en) | A method for depositing thin layers of titanium dioxide on support surfaces and artefacts obtained by said method | |
JPH03146663A (ja) | ダイヤモンド被覆超硬合金部材の製造方法 | |
TW201006607A (en) | Carrier for holding object to be ground | |
Morra et al. | A technique for the preparation of powders for examination by transmission electron microscopy | |
JP2005290426A (ja) | トリアジンジチオール誘導体の高分子薄膜生成方法 | |
Wang et al. | Formation mechanism of porous structure on 316L stainless steel by anodization | |
Van Trinh et al. | Effect of Bias Voltage on Adhesion and Properties of Cr-N Thin Film Deposited on SUS440 Stainless Steel by Arc Plasma Evaporation | |
KR20060069623A (ko) | 코발트 막이 형성된 텅스텐 카바이드-코발트계 용사코팅용 분말 제조 방법 | |
WO2009004163A1 (fr) | Procédé de dépôt d'un métal ou d'un alliage métallique pour former un revêtement de surface coloré |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |