一种镀膜抗菌陶瓷的制备方法及镀膜抗菌陶瓷技术

本发明专利技术提供一种镀膜抗菌陶瓷的制备方法，用自制超声喷雾装置把溶胶均匀密致的涂覆到经过预处理的瓷砖样片。本发明专利技术利用工业雾化头在超声波的作用将溶胶雾化成微细的雾滴颗粒，与气体混合形成气溶胶。在气泵的气压作用下把细密的雾滴颗粒输送到反应室，形成薄膜涂覆在陶瓷片上，进一步热解成膜。对表面覆膜的抗菌陶瓷对大肠杆菌(ATCC 25922)、金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)和白色念珠菌(ATCC 10231)的抗菌性能做研究，根据样品情况改变金属离子掺杂的二氧化钛纳米材料溶胶在制备过程中掺杂量和掺杂摩尔比、表面活性剂的种类以及抗菌陶瓷制备过程中的镀膜高度、镀膜层数、镀膜时间以及焙烧温度。

A preparation method of coated antimicrobial ceramics and coated antimicrobial ceramics

The invention provides a preparation method of coated antibacterial ceramic, and the homemade ultrasonic spray device is applied to coating the sol evenly to the pretreated ceramic tile sample. The invention utilizes the function of industrial atomizing head in ultrasonic wave to atomize the sol into fine droplet particles and mix with gas to form aerosol. Under the action of air pump pressure, the fine droplets are transported to the reaction chamber to form a film coated on the ceramic sheet, which is further pyrolyzed into a film. The antimicrobial properties of antimicrobial ceramics coated with metal ions against Escherichia coli (ATCC 25922), Staphylococcus aureus (ATCC 6538) and Candida albicans (ATCC 10231) were studied. The doping amount and doping molar ratio of titanium dioxide nanomaterials sol doped with metal ions, the types of surfactants and the coating height in the preparation of antimicrobial ceramics were changed according to the sample conditions. The number of coating layers, coating time and calcination temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种镀膜抗菌陶瓷的制备方法及镀膜抗菌陶瓷
本专利技术涉及新型材料领域，具体涉及一种镀膜抗菌陶瓷的制备方法及镀膜抗菌陶瓷。
技术介绍
TiO2作为光催化剂具有无毒无害、低成本、化学性质稳定、光催化活性高、抗菌等优点，一直是人们研究的重点，常用于制备镀膜抗菌陶瓷，即TiO2薄膜覆盖在陶瓷表面制得抗菌陶瓷。但TiO2并非没有缺点，由于其禁带宽度(3.0eV-3.2eV)较宽，只能吸收紫外光，而紫外光仅占太阳光的4％，并且TiO2受到近紫外光照射后，量子产率低，最高不超过10％；同时其受激发产生的电子和空穴复合率较高。这些因素都极大限制了TiO2的光催化效率。要想解决这些问题就需要对TiO2进行掺杂改性，来提高光催化活性。针对TiO2的改性，有金属掺杂、非金属掺杂以及共掺杂三种方式。掺杂作用主要体现在两个方面：一是对本征激发产生的光生载流子起到俘获陷阱的作用；二是能够产生一个杂质能级到TiO2的导带与价带之间，并参与光激活过程。金属掺杂常用的金属离子主要有Cu2+、Fe3+等离子掺杂及Th4+、Ce3+、Er3+、Pr3+、Gd3+、Nd3+、Sm3+等稀土离子掺杂。非金属离子掺杂主要有C、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀膜抗菌陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备掺杂改性溶胶：在溶剂中加入可溶性钛酸盐、表面活性剂、至少一种用于掺杂的金属离子化合物，在螯合剂存在条件下，制得掺杂改性溶胶；S2、将所述掺杂改性溶胶喷涂到陶瓷表面：采用超声喷雾法，将步骤S1制备的掺杂改性溶胶喷涂到陶瓷表面，形成均匀致密的掺杂改性溶胶薄膜；喷涂时将所述陶瓷表面温度控制在50～70℃；S3、焙烧处理：将所述表面覆有掺杂改性溶胶薄膜的陶瓷，在高温下有氧焙烧，制得镀有金属离子掺杂改性TiO2薄膜的抗菌陶瓷。

【技术特征摘要】
1.一种镀膜抗菌陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备掺杂改性溶胶：在溶剂中加入可溶性钛酸盐、表面活性剂、至少一种用于掺杂的金属离子化合物，在螯合剂存在条件下，制得掺杂改性溶胶；S2、将所述掺杂改性溶胶喷涂到陶瓷表面：采用超声喷雾法，将步骤S1制备的掺杂改性溶胶喷涂到陶瓷表面，形成均匀致密的掺杂改性溶胶薄膜；喷涂时将所述陶瓷表面温度控制在50～70℃；S3、焙烧处理：将所述表面覆有掺杂改性溶胶薄膜的陶瓷，在高温下有氧焙烧，制得镀有金属离子掺杂改性TiO2薄膜的抗菌陶瓷。2.根据权利要求1所述的镀膜抗菌陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1步加入的可溶性钛酸盐为钛酸四丁酯。3.根据权利要求1所述的镀膜抗菌陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1加入的金属离子化合物为乙酸锂、硝酸锌、硝酸钴中的至少一种。4.根据权利要求1所述的镀膜抗菌陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1加入的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙二醇-2000和十六烷基三甲基溴化铵中的一种。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：时代，杨合，薛向欣，沈艳珍，薛菲，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21