CN1559226A - 一种可见光激发的复合光催化抗菌材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可见光激发的复合光催化抗菌材料及其制备方法，用于污水处理、室内外空气净化及杀菌。本发明的复合光催化抗菌材料，其成分为二氧化钛与二氧化铈，铈离子和钛离子的摩尔比为(0.1～4)∶1。本发明的复合光催化抗菌材料采用常规的固相合成工艺或溶胶－凝胶工艺制成，其中烧结温度为250℃～800℃，保温时间为0.5～5小时。本发明具有良好的光催化活性及抗菌性能，提高了对可见光的利用率，克服了光催化材料只能用于室外或在室内应用时必须加紫外光源的局限性。

Description

一种可见光激发的复合光催化抗菌材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可见光激发的复合光催化抗菌材料及其制备方法，用于污水处理、室内外空气净化及杀菌。
背景技术：
目前，二氧化钛光催化材料的光催化特性及抗菌特性均需要紫外光的激发，一方面因紫外光在太阳光中的含量较少，二氧化钛对太阳光的利用率低，导致光催化效率较低；另一方面在室内由于无紫外光存在，限制了二氧化钛光催化材料在室内的应用，或者要另配紫外光源，给使用带来不便。
发明内容：
为了克服现有二氧化钛光催化材料的光催化特性及抗菌特性需要紫外光的激发、光催化效率较低、不能在室内使用的不足，本发明提供一种可见光激发的复合光催化抗菌材料及其制备方法。
本发明所采用的技术方案是：采用常规的固相合成工艺或溶胶-凝胶工艺制备。即：将硝酸铈与锐钛矿型二氧化钛粉体混合均匀，并置于马弗炉中在250℃～800℃的温度下烧结0.5～5小时，取出后进行充分的碾磨即获得可见光激发的复合光催化抗菌材料，其中铈离子与钛离子的摩尔比为(0.1～4)∶1。或将硝酸铈的乙醇溶液或水溶液加入按传统溶胶-凝胶法制备的二氧化钛溶胶中，充分混合均匀后使溶胶陈化，变为干凝胶，再置于马弗炉中在250℃～800℃的温度下烧结0.5～5小时，取出后进行充分的碾磨即获得可见光激发的复合光催化抗菌材料，其中铈离子与钛离子的摩尔比为(0.1～4)∶1。
本发明的复合光催化抗菌材料，由于采用了二氧化铈与二氧化钛复合，使得复合材料在室内自然光照下具有良好的光催化活性及抗菌性能，提高了对可见光的利用率，克服了光催化材料只能用于室外或在室内应用时必须加紫外光源的局限性。
具体实施方式：
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用中国医药上海化学试剂公司生产的硝酸铈和济南裕兴化工厂生产的锐钛矿型二氧化钛，将二者称量并混合均匀、碾磨，再置于马弗炉中在250℃～800℃温度下烧结并保温0.5～5小时，取出后充分碾磨即为所得的复合光催化抗菌材料，其中铈离子与钛离子的摩尔比为(0.1～4)∶1。对所得的复合光催化抗菌材料进行了室内自然光照下光催化降解甲基橙及抗菌性能检测，结果见表1。或采用中国医药上海化学试剂公司生产的硝酸铈和上海三爱思试剂有限公司生产的钛酸丁酯、重庆九龙化学试剂厂生产的无水乙醇，首先制备二氧化钛的溶胶，再将硝酸铈的乙醇溶液或水溶液加入二氧化钛溶胶中，充分搅拌混合均匀后使溶胶陈化，变为干凝胶，再置于马弗炉中在250℃～800℃的温度下烧结并保温0.5～5小时，取出后进行充分的碾磨即为所得的复合光催化抗菌材料，其中铈离子与钛离子的摩尔比为(0.1～4)∶1。对所得的复合光催化抗菌材料进行了室内自然光照下光催化降解甲基橙及抗菌性能检测，结果见表2。
           表1  复合光催化抗菌材料及性能
样品编号 铈离子与钛离子的摩尔比   烧结温度   保温时间 室内自然光照1小时后甲基橙脱色率 抗菌性能(MIC/ppm)
大肠杆菌 金黄葡萄球菌
    1#     0.1∶1     250     5     17％     350     350
    2#     2∶1     500     2     97％     125     125
    3#     4∶1     800     0.5     42％     400     400
               表2复合光催化抗菌材料及性能
样品编号 铈离子与钛离子的摩尔比   烧结温度   保温时间 室内自然光照1小时后甲基橙脱色率 抗菌性能(MIC/ppm)
大肠杆菌 金黄葡萄球菌
    4#     0.1∶1     250     5     13％     375     375
    5#     2∶1     500     2     98％     100     100
    6#     4∶1     800     0.5     49％     375     375

Claims (2)

1.一种可见光激发的复合光催化抗菌材料，成分包括二氧化钛，其特征在于该复合光催化抗菌材料的成分还包括二氧化铈；复合光催化抗菌材料中铈离子和钛离子的摩尔比为0.1～4∶1。
2.一种可见光激发的复合光催化抗菌材料的制备方法，采用固相合成生产工艺或溶胶-凝胶工艺，其特征在于该方法中的烧结温度为250℃～800℃，保温时间为0.5～5小时。
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