一种光催化功能WP2O7结晶釉料组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光催化功能WP2O7结晶釉料组合物及其制备方法，包括：以质量百分比计算，84～88%粉料A、7～9% WP2O7和5～7%高岭土；其中所述粉料A中的化学组分质量比为SiO2：Al2O3：P2O5：MgO：Li2O：Na2O：K2O=（10～14）：（3～5）：（45～49）：（1～3）：（8～12）：（8～12）：（4～6）。本发明专利技术首次将WP2O7引入釉料的制备，不仅所得釉料层表面结晶装饰效果好，而且光催化降解有毒气体和有机污染物的性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷材料的
，涉及一种建筑卫生陶瓷表面釉料的制备方法，具体涉及一种光催化功能WP2O7结晶陶瓷釉料的制备方法，利用该方法制备的釉料表面具有优异光催化降解功能，同时具有良好的晶花装饰效果，且在日光光照条件下，能够有效分解吸附于表面的有机污染物，对家居环境的净化具有重要意义。
技术介绍
在家居装饰和装修过程中，由涂料等化工产品产生的家居环境中的各类有毒有机物越来越多，对人类的健康影响极大。据报道，每年仅家居装修引起的各种急性和慢性中毒事件超过1000余起，人们对其生活环境的空气质量提出了高的要求，对环保型建材产品需求量也越来越大。近年来，光催化技术成为日益受到关注的空气净化新技术，具有能耗低、对污染物去除率高、可降解多种有机物、无二次污染等优点，此外还能杀死细菌和病毒，而光催化技术主要是依赖于光催化剂。目前建筑卫生陶瓷产品在我国建设和家庭装修中大量使用，但是目前尚没有能够处理环境污染物的建筑卫生陶瓷产品，这成为我国建筑陶瓷等行业需要解决的问题之一【白战英，张卫星，刘小云.我国建筑卫生陶瓷行业技术现状及发展趋势，陶瓷，2011,(12)：40-43】。传统的建筑卫生和日用陶瓷釉料，主要分为熔块釉和生料釉，由于熔块釉表面缺陷少，越来越多的广泛为各种企业使用。而熔块釉的生产和研究主要集中三个方面，一是无铅无镉等无毒害元素的使用和研究，即无铅熔块釉料【任强，杨元东，陈娟妮等.无铅透明熔块釉的研究进展，陶瓷学报，2013,34(2)：215-218】；第二种是高温耐磨熔块釉料【张临安.高温熔块釉的制备与性能研究，大连工业大学，硕士学位论文，2015】；第三种是镜面装饰效果优良的透明釉料，即全抛釉【梁铎，罗宏.全抛釉的生产工艺及性能研究，佛山陶瓷，2013，(10)：31-35】；此外还有渗彩釉、结晶釉【王韫之，朱小平，包镇红.结晶釉的研究现状，陶瓷学报，2011,32(2)：320-323】等等。然而，但目前为止，虽然有许多关于光催化材料的报道，然而关于WP2O7新型光催化材料国内的报道很少，只有国际上少量的合成报道【V.V.Lisnyak*,N.V.Stus,N.S.CrystalstructureofanovelcubicpyrophosphateWP2O7，JournalofAlloysandCompounds309(2000)83–87】，更没有关于将其制备为具有光催化功能釉料的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有光催化功能陶瓷釉料组合物及其制备方法。本申请的专利技术人经研究发现WP2O7具有非常优异的光催化降解有毒气体的性能，通过釉料技术，将其应用于陶瓷釉料特别是建筑卫生陶瓷釉料对家居环境和大气环境的改善、人民生活质量与健康水平的提高，意义十分重大，具有广阔的市场应用前景。一方面，本专利技术提供了一种具有光催化功能的WP2O7结晶陶瓷釉料组合物，包括：以质量百分比计算，84～88％粉料A、7～9％WP2O7和5～7％高岭土(2SiO2●Al2O3●2H2O)；其中所述粉料A中的化学组分质量比为SiO2：Al2O3：P2O5：MgO：Li2O：Na2O：K2O＝(10-14)：(3-5)：(45-49)：(1-3)：(8-12)：(8-12)：(4-6)。本专利技术首次将WP2O7引入釉料的制备，不仅所得釉料层表面结晶装饰效果好，而且光催化降解有毒气体和有机污染物的性能优异。较佳地，所述粉料A为熔块粉料。另一方面，本专利技术还提供了一种陶瓷釉料组合物的制备方法，将粉料A、WP2O7和高岭土按照质量比(84-88)：(7-9)：(5-7)混合，经研磨、过筛后得到所述WP2O7结晶陶瓷釉料组合物。较佳地，按各组分百分含量称取粉料A的原料，混合均匀后在1300-1400℃下保温30-60分钟，再经淬冷、研磨、过筛以及烘干后得到粉料A。较佳地，按WO3、NH4H2PO4和烧结助剂质量比＝1：(1.1～1.3)：(0.05～0.08)称取原料，经研磨、过筛后在1100～1160℃下煅烧2～3小时，得到WP2O7。又，较佳地，所述烧结助剂为NH4F。另一方面，本专利技术还提供了表面具有光催化结晶釉层的陶瓷，所述陶瓷包括陶瓷本体、以及形成于陶瓷表面的釉层，所述釉层由上述釉料组合物制得。较佳地，所述釉层通过如下方法制备：1)在所述釉料组合物中加入水和分散剂，得到釉浆；2)将釉浆施于陶瓷本体上，干燥后在1080-1140℃下烧成。较佳地，施釉厚度为0.2-0.4mm。较佳地，所述釉浆中，水的含量为45-55wt％，分散剂的加入量为0.1-0.2wt％。采用上述工艺方法制备的本专利技术具有如下有益的效果：1.本专利技术所提出的制备釉料的方法操作简单，在釉料表面可以快速形成特殊形貌的结晶晶花，表面装饰效果好；2.本专利技术制备的釉料具有光催化功能，陶瓷釉面能够在光照条件下经过8小时后对有机污染物具有催化分解作用，对罗丹明B和亚甲基蓝等染料的分解率可以达到92％，其能有对家居环境净化起到明显的促进作用，对提高环境和空气质量，提高人民生活水平具有重要意义。附图说明图1为实施例1中制备的陶瓷表面釉层表面的扫描电镜图；图2为不同WP2O7含量的釉的光催化降解亚甲基蓝的性能对比图；图3为实施例1制备的WP2O7釉的的实物照片。具体实施方式以下通过下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。本专利技术采用简单的制备方法，可以制备出传统陶瓷如建筑卫生和日用陶瓷等表面能够广泛使用的WP2O7结晶光催化功能陶瓷釉料，所述WP2O7结晶陶瓷釉料组合物的组成包括：以质量百分比计算，84～88％粉料A、7～9％WP2O7和5～7％高岭土；其中所述粉料A中的化学组分质量比为SiO2：Al2O3：P2O5：MgO：Li2O：Na2O：K2O＝(10-14)：(3-5)：(45-49)：(1-3)：(8-12)：(8-12)：(4-6)。本专利技术中，粉料A为釉料的主成分，优选为熔块粉料。粉料A的成分会对产物釉料的形貌差异产生影响。本专利技术中，WP2O7起到光催化作用。在WP2O7的含量为7～9％的条件下，产物才能体现出良好的光催化性能，含量过低或者过高均不能有效的展现出催化活性。本专利技术中，高岭土可起到高温下提高釉料的熔融温度并提高其悬浮性使釉料不易沉降的作用。以下示例性地说明本专利技术提供的WP2O7结晶光催化功能陶瓷釉料的制备方法。本专利技术以石英、钠长石、钾长石、锂辉石、磷酸钠、MgO、碳酸锂等为原料，按照如下质量化学组分配比SiO2：Al2O3：P2O5：MgO：Li2O：Na2O：K2O＝(10-14)：(3-5)：(45-49)：(1-3)：(8-12)：(8-12)：(4-6)进行配料。将上述粉料干混并研磨，过40-60筛得到混合物。然后装入坩埚中，再将坩埚放入电炉中在1300℃-1400℃保温30-60min。保温完毕后取出倒入水中淬冷制得熔块。将熔块从水中取出，烘干后放入球磨罐中磨细(控制料(熔块)：球：水比例为1:1:0.8)，研磨2-4小时后过250目筛，烘干备用。该粉料记为粉料A或A料。将WO3和NH4H2PO4粉体按照质量比WO3：NH4H2PO4：烧结助剂＝1：(1.1-1.3)：(0.05-0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光催化功能的WP2O7结晶釉料组合物，其特征在于，包括：以质量百分比计算，84～88%粉料A、7～9% WP2O7和5～7%高岭土；其中所述粉料A中的化学组分质量比为SiO2：Al2O3：P2O5：MgO：Li2O：Na2O：K2O =（10～14）：（3～5）：（45～49）：（1～3）：（8～12）：（8～12）：（4～6）。

【技术特征摘要】
1.一种具有光催化功能的WP2O7结晶釉料组合物，其特征在于，包括：以质量百分比计算，84～88%粉料A、7～9%WP2O7和5～7%高岭土；其中所述粉料A中的化学组分质量比为SiO2：Al2O3：P2O5：MgO：Li2O：Na2O：K2O=（10～14）：（3～5）：（45～49）：（1～3）：（8～12）：（8～12）：（4～6）。2.根据权利要求1所述的釉料组合物，其特征在于，所述粉料A为熔块粉料。3.一种权利要求1或2所述釉料组合物的制备方法，其特征在于，将粉料A、WP2O7和高岭土按照质量比（84～88）：（7～9）：（5～7）混合，经研磨、过筛后得到所述WP2O7结晶陶瓷釉料组合物。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，按各组分百分含量称取粉料A的原料，混合均匀后在1300～1400℃下保温30～60分钟，再经淬冷、研磨、过筛以及烘干后得到粉料A。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一军，黄剑锋，李嘉胤，潘利敏，汪庆刚，曹丽云，黄玲艳，萧礼标，孔新刚，
申请(专利权)人：蒙娜丽莎集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44