一种环保型抗菌防霉材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种环保型抗菌防霉材料的制备方法及应用，属于抗菌材料技术领域，该制备方法包括以下步骤：将沸石粉研磨后，过筛，加入去离子水，搅拌均匀后，加入锌盐，静置，分散，取出后过滤，烘干，研磨，得到锌沸石络合物粉末。在纳米TiO

【技术实现步骤摘要】
一种环保型抗菌防霉材料的制备方法及应用
本专利技术涉及抗菌材料
，更具体地说，它涉及一种环保型抗菌防霉材料的制备方法及应用。
技术介绍
近年来我国家庭装修材料行业存在有害物质超标现象，随着人们对生活水平的要求日益提高，开发具有抗菌防霉功能材料迫在眉睫。纳米二氧化钛因具有活性高、抗菌速度快、热稳定性好、长期有效、价格低且对人体无害等优点成为近年来最受关注的一种无机抗菌材料。但单独使用纳米二氧化钛做无机抗菌材料也存在一定问题，需要紫外光照射、杀菌选择性弱、抗菌作用较弱等问题需要进行改性处理。通过对TiO2掺杂金属或非金属离子而引入杂质或缺陷，有助于改善TiO2的光吸收，抑制光生电子—空穴的再复合，提高量子效率，提高光谱可利用范围以及光催化效能增强。对于纳米TiO2来说，改性方法有表面贵金属沉积，金属离子掺杂，表面染料光敏化，与其它半导体材料耦合，表面超强酸化处理等。在所有的改性方法中，改性效果最明显的就是金属离子掺杂，但是单一金属离子掺杂不能起到最佳作用，因此就需要选择共掺杂改性。研究表明，掺入的金属离子起扩展TiO2光可利用范围的作用，而非金属抑制光生载流子的复合，两者协同作用，可以提高光催化性能。目前纳米TiO2负载材料常用的载体有：SiO2、活性炭、玻璃纤维、沸石等。沸石具有均匀的孔道结构和良好的吸附性能，在反应时可为负载的纳米TiO2提供反应场所，银沸石抗菌剂的开发较早，但Ag+的成本较高，不利于大范围推广。有鉴于此，本专利技术提供一种新型的环保型抗菌防霉材料的制备方法及应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种环保型抗菌防霉材料的制备方法及应用，弥补了纳米TiO2单一的缺陷，使光催化效果更好，具有防霉、防潮、价格便宜的优点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，包括以下步骤：S1、锌沸石络合物粉末的制备将沸石粉研磨后，过100-150目筛，加入100ml去离子水，搅拌均匀后，加入锌盐，静置20-24h，然后通过超声波振荡仪分散0.1-1h，取出后过滤，烘干，研磨，得到锌沸石络合物粉末；S2、Ce/TiO2基体的制备按照沸石粉与纳米TiO2质量比5：3，称取纳米TiO2，在纳米TiO2中加入100ml去离子水，再按照TiO2与铈盐的物质的量之比为30-45：1，加入铈盐，通过超声波振荡仪分散，得到Ce/TiO2基体；S3、锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的制备将步骤S1中制得的锌沸石络合物粉末加入到步骤S2中制得的Ce/TiO2基体中，加入酸溶液调节反应液的PH值，以使反应液控制在PH值为1-4，在60℃恒温水浴中搅拌0.5h，取出，通过抽滤装置进行抽滤，并在鼓风干燥箱中干燥2-4h，然后通过马弗炉中在350-400℃下焙烧2-4h，研磨，制得锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料。通过上述技术方案，沸石粉起到了良好的吸附作用，在锌沸石的表面包裹着一层均匀分布的纳米TiO2，且形成的锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料仍为纳米级，对大肠杆菌、霉菌有很好的的抑制作用、稳定性好，且制备方法简单。将Ce引入到TiO2晶格结构内部，从而在其晶格中引入新电荷、形成缺陷或改变晶格类型，影响光生电子和空穴的运动状况、调整其分布状态或者改变TiO2的能带结构，最终导致TiO2的光催化活性发生改变。进一步优选为：在步骤S1中，所述锌盐为ZnCl2、ZnSO4、Zn(NO3)2或Zn(ClO4)2，所述锌盐质量为10g。进一步优选为：在步骤S2中，所述铈盐为硫酸铈或硝酸铈。进一步优选为：所述沸石粉质量为5g，所述纳米TiO2质量为3g。进一步优选为：所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液。进一步优选为：在步骤S3中，所述抽滤装置包括抽滤组件、真空管和真空泵，所述抽滤组件包括滤净瓶和筒芯；所述滤净瓶包括直筒段和椎体段，所述直筒段位于所述椎体段上方，所述筒芯可拆卸安装在所述直筒段内，所述椎体段侧部上方设置有连接口，所述真空管一端与所述真空泵连接，另一端连接在所述连接口上。进一步优选为：所述筒芯包括内筒和滤板，所述直筒段内壁开设有插槽，所述内筒插设在所述插槽内，所述滤板可拆卸安装在所述内筒底部，所述滤板上设置有多个滤孔。进一步优选为：所述滤板上表面固定有定位柱，所述内筒底面开设有定位孔，所述定位孔内壁固定有弹片，所述弹片位于所述定位柱的相对两侧，所述弹片两端均固定在所述定位孔内壁上，所述弹片为弧形且中部向所述定位孔轴心靠近，所述定位柱插设在所述定位孔内且通过所述弹片与所述定位孔内壁抵紧，所述滤板侧部开设有凹槽。进一步优选为：所述滤板底面开设有用于放置滤纸的安装槽，所述安装槽深度与所述滤纸厚度相同，所述滤纸平铺在所述安装槽内且与所述滤板上表面接触；所述直筒段顶部开设有缺口，所述缺口位于所述直筒段的相对两侧，所述内筒顶部固定有与所述缺口相适配的支耳，所述支耳支撑在所述缺口内。一种环保型抗菌防霉材料的应用，将所制得的所述环保型抗菌防霉材料应用于消毒产品或抗菌产品。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：纳米TiO2具有活性高、抗菌速度快、热稳定性好、长期有效、价格低以及对人体无害等优点因而成为最受关注的一种无机抗菌材料。然而，纳米TiO2与空气发生接触，会发生团聚现象，导致颗粒粒径不一，因此本专利技术以锌沸石为载体、纳米TiO2为主要原料、掺入铈，利用光催化作用产生一定的抗菌防霉效果，从而制得具有抗菌、防霉、防潮、稳定性好的抗菌材料。与传统抗菌材料相比，本专利技术制备的锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料，沸石粉起到了良好的吸附作用，在锌沸石的表面包裹着一层均匀分布的纳米TiO2，且形成的锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料仍为纳米级，对大肠杆菌、霉菌有很好的的抑制作用，稳定性好，且制备方法简单。本专利技术设置了一个新型抽滤装置，去掉了布氏漏斗和抽滤瓶，用滤净瓶来代替，滤净瓶内的筒芯可以用于置放滤纸和待抽滤的物料，筒芯可拆卸安装在抽滤瓶上的直筒段内，便于抽滤和拆下来清洗、更换。不需要橡皮塞进行密封，不会出现漏气隐患。附图说明图1是实施例1中抽滤组件的结构图，主要用于体现抽滤组件的外部结构；图2是实施例1中滤净瓶的结构图，主要用于体现滤净瓶的整体结构；图3是实施例1中筒芯的结构图，主要用于体现筒芯的整体结构；图4是实施例1中抽滤组件的剖视图，主要用于体现抽滤组件的具体结构；图5是图4中A结构的放大图，主要用于体现定位柱与定位孔之间的配合结构；图6是实施例1中的锌沸石-Ce/TiO2-1的抗菌效果图；图7是实施例2中的锌沸石-Ce/TiO2-2的抗菌效果图；图8是实施例3中的锌沸石-Ce/TiO2-3的抗菌效果图；图9是实施例4中的锌沸石-Ce/TiO2-4的抗菌效果图；图10是空白组的抗菌效果图。图中，1、滤净瓶；101、直筒段；1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、锌沸石络合物粉末的制备/n将沸石粉研磨后，过100-150目筛，加入100ml去离子水，搅拌均匀后，加入锌盐，静置20-24h，然后通过超声波振荡仪分散0.5-1h，取出后过滤，烘干，研磨，得到锌沸石络合物粉末；/nS2、Ce/TiO

【技术特征摘要】
1.一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、锌沸石络合物粉末的制备
将沸石粉研磨后，过100-150目筛，加入100ml去离子水，搅拌均匀后，加入锌盐，静置20-24h，然后通过超声波振荡仪分散0.5-1h，取出后过滤，烘干，研磨，得到锌沸石络合物粉末；
S2、Ce/TiO2基体的制备
按照沸石粉与纳米TiO2质量比5：3，称取纳米TiO2，在纳米TiO2中加入100ml去离子水，再按照TiO2与铈盐的物质的量之比为30-45：1，加入铈盐，通过超声波振荡仪分散，得到Ce/TiO2基体；
S3、锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的制备
将步骤S1中制得的锌沸石络合物粉末加入到步骤S2中制得的Ce/TiO2基体中，加入酸溶液调节反应液的PH值，以使反应液控制在PH值为1-4，在60℃恒温水浴中搅拌0.5h，取出，通过抽滤装置进行抽滤，并在鼓风干燥箱中干燥2-4h，然后通过马弗炉中在350-400℃下焙烧2-4h，研磨，制得锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料。


2.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述锌盐为ZnCl2、ZnSO4、Zn(NO3)2或Zn(ClO4)2，所述锌盐质量为10g。


3.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述铈盐为硫酸铈或硝酸铈。


4.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，其特征在于：所述沸石粉质量为5g，所述纳米TiO2质量为3g。


5.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，其特征在于：所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液。


6.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌防霉材料的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述抽滤装置包括抽滤组件、真空管和真空泵，所述抽滤组件包括滤净瓶(1)和筒芯(2)；
所述滤净瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦良，周惠娟，杨晶，罗畯欢，吴州，
申请(专利权)人：南宁师范大学，
类型：发明
国别省市：广西;45