石墨烯复合抗菌猫砂材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及宠物用品领域，具体涉及一种石墨烯复合抗菌猫砂材料及其制备方法。由如下重量份数的原料制成：复合抗菌材料1‑10份、环境矿物材料20‑80份和活性胶凝材料1‑10份；其中，所述的复合抗菌材料由纳米石墨烯片、纳米铁粉、纳米铜粉和纳米氧化铈制成，所述的纳米石墨烯片为多层纳米石墨烯片，粒径50‑500纳米；所述的环境矿物材料由火山灰、膨润土、沸石、纳米二氧化钛、粉煤灰和碳酸氢钠制成，所述的纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛，粒径为50‑500纳米；所述的活性胶凝材料由石膏粉和去离子水制成。本发明专利技术制备的石墨烯复合抗菌猫砂材料，抗菌性能好，持久抗菌，除臭效果好，安全环保；制备方法科学合理、简单易行。

Graphene composite antibacterial cat litter material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
石墨烯复合抗菌猫砂材料及其制备方法
本专利技术涉及宠物用品领域，具体涉及一种石墨烯复合抗菌猫砂材料及其制备方法。
技术介绍
猫是许多家庭中的宠物，长期在室内生活，饲养宠物猫的过程中，需要注意其粪尿排泄物带来的污染问题。猫砂是用来掩埋粪便和尿液的宠物用品，它会很快将粪尿中的水分吸收并膨胀结团，再由铲屎官定时清理。但是，即使主人及时将粪便铲除，也难以避免微量大小便残留，导致猫砂滋生病菌和产生异味。宠物猫爱干净，喜欢刨坑掩埋粪便，难免在爪子上粘附猫砂微粒，携带细菌。宠物猫咪在室内到处活动，甚至爬沙发、卧床，在人们身上撒娇酣睡，享受关心爱抚。猫携带的病菌随着猫主的四处活动，肆无忌惮地攻城略地，在室内、寝具、衣服上繁殖，而猫咪又喜欢每日自己舔舐全身，保持毛发干净，因此，当老人、儿童、猫咪免疫力较低时，很容易受病菌侵扰，引起不适。目前，市场上常用的猫砂一般都是根据猫咪排便习性，用来掩盖粪便和尿液的物质，通常具有较好的吸水性，能将粪尿里的水分吸收并结团，但是大多存在以下缺陷：1、滥用抗菌成分，导致猫咪的免疫力下降。可以使用的抗菌材料有限，抗菌效果单一，抗菌效果有限，使用一段时间后，抗菌作用丧失，例如有机类抗菌材料，耐热性和稳定性较差，使用一段时间后会发生分解。长时间使用易滋生细菌，免疫力差的猫咪容易感染细菌。2、除味效果差。为了掩盖粪尿的味道，加入大量增香剂，不能很好的去除排泄物臭味，长期使用还会伤害猫咪的嗅觉，对其皮肤造成刺激，有害于猫的身体健康。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种石墨烯复合抗菌猫砂材料，具有抗菌性能好，持久抗菌，除臭效果好，安全环保的特点；本专利技术还提供其制备方法，科学合理、简单易行。本专利技术所述的石墨烯复合抗菌猫砂材料，由如下重量份数的原料制成：复合抗菌材料1-10份、环境矿物材料20-80份和活性胶凝材料1-10份；其中，所述的复合抗菌材料由纳米石墨烯片、纳米铁粉、纳米铜粉和纳米氧化铈制成，所述的纳米石墨烯片为多层纳米石墨烯片，粒径50-500纳米；所述的环境矿物材料由火山灰、膨润土、沸石、纳米二氧化钛、粉煤灰和碳酸氢钠制成，所述的纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛，粒径为50-500纳米；所述的活性胶凝材料由石膏粉和去离子水制成。优选地，所述的复合抗菌材料由如下重量份数的原料制成：纳米石墨烯片10-50份、纳米铁粉5-20份、纳米铜粉5-20份和纳米氧化铈1-10份。纳米石墨烯片，是用廉价的层状石墨晶体采用绿色低成本特殊工艺制备而成，为山东木齐健康科技有限公司市售产品。石墨烯纳米片是厚度为纳米级的二维碳材料，具有独特的性能，例如高导热、高导电、抗菌性、高化学稳定性和远红外辐射性等。纳米铁粉、纳米铜粉，是用纳米技术制成的纳米级金属材料，具有较高的活性，与石墨烯碳材料可以形成无数原电池点，具有微电解降解异味功能。纳米氧化铈，是一种较好的催化和抗菌材料，且具有广谱的抗菌性能。添加到石墨烯表面形成无数的催化科技点，与石墨烯协同起到更好的抗菌抑菌效果。优选地，所述的环境矿物材料由如下重量份数的原料制成：火山灰5-20份、膨润土10-40份、沸石2-10份、纳米二氧化钛1-5份、粉煤灰5-20份和碳酸氢钠1-5份。纳米二氧化钛，有强烈的光催化氧化效应，与纳米石墨烯复合能够快速、高效地分解有机物，生成二氧化碳和水。与此同时，能够达到抗菌防污、亲水除臭的效果。所述的活性胶凝材料由石膏粉和去离子水按1-10:10-40的质量比配制而成。活性胶凝材料，采用石膏粉制成，可减少有机粘合剂，更有利于宠物的生存环境。本专利技术主要是利用环境矿物材料的微孔吸附特性和载体功能，负载稀土铁铜石墨烯复合抗菌材料制成具有抗菌除臭功能的猫砂产品。本专利技术所述的石墨烯复合抗菌猫砂材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将纳米氧化铈、纳米铁粉、纳米铜粉和纳米石墨烯片混合，制成复合抗菌材料，粒径控制在50-500纳米；(2)将火山灰、膨润土、沸石、纳米二氧化钛、粉煤灰和碳酸氢钠混合，研磨至粒径为200-2000目，制成环境矿物材料；(3)将复合抗菌材料与环境矿物材料混合并研磨，干燥，得复合粉体；(4)将石膏粉与去离子水混合，制成活性胶凝材料；(5)将复合粉体使用成型设备成型，成型过程中加入活性胶凝材料，烘干，得猫砂产品。步骤(5)中，所述的成型设备为挤条设备、滚球机、造粒设备、球盘机、压力喷雾设备中的一种。步骤(5)中，所述的烘干采用的设备为沸腾干燥机、窑式干燥机、闪蒸干燥机或履带式干燥机。步骤(5)中，所述的烘干温度为100-300℃，烘干时间为1-5小时。步骤(5)中，所述的猫砂产品的尺寸为1-10毫米，优选2-5毫米。所述的猫砂产品的形状为规则尺寸或不规则尺寸的颗粒。综上所述，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术将纳米铁/铜粉与纳米石墨烯片复合，制成铁铜碳微电解材料，能够降解有机类物质，去除异味除臭。一般铁碳微电解材料技术比较普遍，具有较好的微电解降解污水等有机物功能，本专利技术采用纳米铁铜复合，可以与碳材料形成更大的电位差，具有更好的微电解效果。同时，铜离子本身也具有一定的抗菌效果，对材料的综合抗菌效果有较好的提升。将纳米铁铜与纳米石墨烯复合，主要是利用石墨烯巨大的比表面积，大大提高其微电解降解效果，同时添加纳米氧化铈材料，可对微电解起到催化激活效果，还能较好的协同提升石墨烯的抗菌性能。2、通过将纳米氧化铈与石墨烯片复合，纳米氧化铈粒子均匀分散并附着于石墨烯片的表层上，大大提高氧化铈粒子的催化和抗菌性。同时，氧化铈粒子抗菌点在石墨烯巨大的表层上均匀分布，两者起到较好的协同抗菌作用。经过试验检测，复合后的抗菌效果比单一材料提高40％以上。氧化铈激活铁铜石墨烯形成的复合抗菌材料，不仅对接触到的臭味实现快速降解作用，更能接触性起到抗菌抑菌效果。所以将该复合抗菌材料应用到微孔环境矿物材料中制成抗菌猫砂，不仅抗菌还可以除臭。3、本专利技术的猫砂不加入增香剂，安全环保，适合长时间使用。4、本专利技术的制备方法，科学合理、简单易行。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施中采用的纳米石墨烯片为多层纳米石墨烯片，粒径50-500纳米；实施中采用的纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛，粒径为50-500纳米。实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。实施例1所述的石墨烯复合抗菌猫砂材料，由如下重量份数的原料制成：复合抗菌材料5份、环境矿物材料50份和活性胶凝材料4份。其中，所述的复合抗菌材料由如下重量份数的原料制成：纳米石墨烯片25份、纳米铁粉15份、纳米铜粉13份和纳米氧化铈6份。所述的环境矿物材料由如下重量份数的原料制成：火山灰15份、膨润土25份、沸石7份、纳米二氧化钛3份、粉煤灰15份和碳酸氢钠3份。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯复合抗菌猫砂材料，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：/n复合抗菌材料1-10份、环境矿物材料20-80份和活性胶凝材料1-10份；/n其中，/n所述的复合抗菌材料由纳米石墨烯片、纳米铁粉、纳米铜粉和纳米氧化铈制成，所述的纳米石墨烯片为多层纳米石墨烯片，粒径50-500纳米；/n所述的环境矿物材料由火山灰、膨润土、沸石、纳米二氧化钛、粉煤灰和碳酸氢钠制成，所述的纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛，粒径为50-500纳米；/n所述的活性胶凝材料由石膏粉和去离子水制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合抗菌猫砂材料，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：
复合抗菌材料1-10份、环境矿物材料20-80份和活性胶凝材料1-10份；
其中，
所述的复合抗菌材料由纳米石墨烯片、纳米铁粉、纳米铜粉和纳米氧化铈制成，所述的纳米石墨烯片为多层纳米石墨烯片，粒径50-500纳米；
所述的环境矿物材料由火山灰、膨润土、沸石、纳米二氧化钛、粉煤灰和碳酸氢钠制成，所述的纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛，粒径为50-500纳米；
所述的活性胶凝材料由石膏粉和去离子水制成。


2.根据权利要求1所述的石墨烯复合抗菌猫砂材料，其特征在于：所述的复合抗菌材料由如下重量份数的原料制成：
纳米石墨烯片10-50份、纳米铁粉5-20份、纳米铜粉5-20份和纳米氧化铈1-10份。


3.根据权利要求1所述的石墨烯复合抗菌猫砂材料，其特征在于：所述的环境矿物材料由如下重量份数的原料制成：
火山灰5-20份、膨润土10-40份、沸石2-10份、纳米二氧化钛1-5份、粉煤灰5-20份和碳酸氢钠1-5份。


4.根据权利要求1所述的石墨烯复合抗菌猫砂材料，其特征在于：所述的活性胶凝材料由石膏粉和去离子水按1-10:10-40的质量比配制而成。

【专利技术属性】
技术研发人员：王家胜，
申请(专利权)人：淄博木烯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37