应用于空气微生物净化的抗菌涂层制造技术

本发明专利技术涉及一种应用于空气微生物净化的抗菌涂层，抗菌涂层以150~200g/L涂覆在直通式蜂窝陶瓷载体上，抗菌涂层中含有CuO

【技术实现步骤摘要】
应用于空气微生物净化的抗菌涂层


[0001]本专利技术属于抗菌
，具体地说是一种应用于空气微生物净化的抗菌涂层。

技术介绍

[0002]医疗相关性感染(healthcare
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associated infections，HAI)是一个重要的公共卫生问题，因其造成的高额花费和可预防性而受到广泛关注。医院院内感染是HAI的重要组成部分。医院作为人员密集、流动性大、且多种微生物聚集的公共机构，其室内含细菌、真菌等微生物的空气气溶胶对人体的影响不可轻视，因此控制室内空气中的微生物污染非常重要。医院院内空气的消毒灭菌是预防和控制HAI，防止传染性疾病传播、维护医疗质量、保障患者和医护人员安全的重要手段之一。
[0003]目前医院常用的室内消毒灭菌方法包括紫外线和抗菌剂杀菌。紫外线杀菌依赖紫外灯，照射范围有限且能耗较高，同时也会对人体细胞产生伤害，因此只能在特定的无人密闭环境中有限度的应用；抗菌剂杀菌是当前应用比较普遍的一种院内消毒方法，常用的抗菌剂包括非金属制剂和金属制剂。非金属制剂包括过氧乙酸、次氯酸钠、双氧水、乙醇等，但上述抗菌剂都对人体极具刺激性且有一定毒性，在院内广泛使用会给患者和医护人员带来一定程度伤害，并且上述类型抗菌剂物理化学结构不稳地，易挥发、分解，杀菌效果无法持久；金属制剂包括含Ag、Cu、Zn、Ga等元素的抗菌材料。其中，Ag作为一种高效且经典的抗菌材料，从古代开始就得到广泛关注和应用，但是由于Ag属于贵金属元素，价格较为昂贵，不可能在医院环境大范围应用。Cu、Zn、Ga等也具有一定的抗菌性能，但抗菌效果与银相比还是存在较大差距。因此，如何提高Cu、Zn、Ga等贱金属材料的抗菌性能是当前抗菌领域的一个重点研究方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种以贱金属氧化物作为活性组分、具备对空气中细菌和真菌的长久高效杀灭效果的空气微生物净化抗菌涂层。
[0005]按照本专利技术提供的技术方案，所述应用于空气微生物净化的抗菌涂层，抗菌涂层以150～200g/L涂覆在直通式蜂窝陶瓷载体上，抗菌涂层中含有CuO
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Ga2O3‑
TiO2复合氧化物、硅铝分子筛和硅溶胶固含物，Ti:Cu的摩尔比为0.8～2.5:1，Ga:Cu的摩尔比为0.02～0.05:1，CuO
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Ga2O3‑
TiO2复合氧化物和硅铝分子筛的质量比8～10:1，其余为硅溶胶固含物；
[0006]所述的应用于空气微生物净化的抗菌涂层，其制备方法包括以下步骤：
[0007]S1、将Cu(NO3)2·
3H2O和Fe(NO3)3·
9H2O按照摩尔比为1～2.5:1混合后加入去离子中搅拌至完全溶解，之后加入TiO2粉体于上述水溶液中，TiO2与Fe(NO3)3·
9H2O的摩尔比为2～2.5：1，然后持续搅1～2h得到前驱混合液；
[0008]S2、通过滴加碱性试剂将步骤S1所得的前驱混合液pH调到9～11，搅拌1～2h后将混合液进行减压过滤，过滤后得到的滤饼用去离子水洗涤后再进行减压过滤，重复上述洗涤过滤步骤3～4遍；之后将滤饼置于100～120℃的电热鼓风干燥箱中干燥4～6h，然后将干
燥后的滤饼置于马弗炉中400～500℃焙烧4～6h，马弗炉的温度上升速率控制在5～10℃/min，最后得到CuO
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Fe2O3‑
TiO2复合氧化物；
[0009]S3、将CuO
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Fe2O3‑
TiO2复合氧化物粉碎、压片、研磨，过筛制得20～40目的粉体，然后将上述粉体置于气氛管式炉中，通入H2并加热管式炉至温度到400～500℃，等待气氛管式炉进出口H2浓度不再发生变化时，停止加热，自然降至室温后停止通H2；
[0010]S4、将步骤S3所得复合氧化物粉体置于10～20％浓度的HCl溶液中，持续搅拌至不再有气泡产生，然后将混合液进行减压过滤，过滤后得到的滤饼用去离子水洗涤后再进行减压过滤，重复上述洗涤过滤步骤3～4遍，之后将滤饼置于100～120℃的电热鼓风干燥箱中干燥4～6h，得到CuO
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TiO2复合氧化物粉体；
[0011]S5、将CuO
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TiO2复合氧化物粉体粉碎后置于粉体搅拌机中搅拌，控制Ga:Cu的摩尔比为0.02～0.05:1滴加Ga(NO3)3水溶液至Cu
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TiO2复合氧化物中，控制滴加Ga(NO3)3溶液的总质量为Cu
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TiO2复合氧化物粉体质量的20～30％，完成滴加过程后将粉体取出并置于100～120℃的电热鼓风干燥箱中干燥1～2h，然后将粉体置于马弗炉中400～500℃焙烧4～6h得到CuO
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Ga2O3‑
TiO2复合氧化物粉体；
[0012]S6、将CuO
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Ga2O3‑
TiO2复合氧化物粉体和硅铝分子筛按质量比8～10:1混合，加入离子水混合形成悬浊液，球磨控制悬浊液D90在1～3um，之后加入相当于悬浊液粉体质量3～5％的硅溶胶形成抗菌涂层浆料，将抗菌涂层浆料涂覆在直通式蜂窝陶瓷载体上，涂覆量控制为150～200g/L，涂覆完成后将直通式蜂窝陶瓷载体置于120～150℃的电热鼓风干燥箱中干燥1～2h，然后置于马弗炉中400～500℃焙烧1～2h制备得到抗菌涂层。
[0013]作为优选，所述直通式蜂窝陶瓷载体其目数为400～600目。
[0014]作为优选，步骤S1中，TiO2其晶型为锐钛矿，比表面积在150～200m2/g，平均粒径在10～30nm。
[0015]作为优选，步骤S2中，碱性试剂为单乙醇胺或四乙基氢氧化铵。
[0016]作为优选，步骤S6中，所述硅铝分子筛为beta型分子筛，其中二氧化硅与三氧化二铝按质量比计为15～25:1，平均粒径在5～10μm。
[0017]作为优选，步骤S6中，所述硅溶胶的固含量为30～40％，pH为9.5～10.5。
[0018]本专利技术通过选择性溶解工艺将共沉淀法制备得到的铜铁钛复合氧化物中的Fe氧化物选择性溶解去除，因而极大增加了CuO活性组分与外界环境的微观接触面积并提高了其分散程度；同时应用初湿浸渍工艺将Ga组分高度分散附着在Fe氧化物溶解去除后留下的空位中，形成了Ga2O3‑
CuO协同抗菌活性体系。此外，通过硅铝分子筛的加入提高了涂层对空气中微生物气溶胶的吸附作用，吸附的细菌和真菌等微生物与抗菌活性组分充分接触达到了高效且持久的抗菌效果，有效净化了空气环境，降低了院内感染风险。
具体实施方式
[0019]下面通过实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述
技术实现思路
所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于空气微生物净化的抗菌涂层，其特征是：抗菌涂层以150~200g/L涂覆在直通式蜂窝陶瓷载体上，抗菌涂层中含有CuO
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Ga2O3‑
TiO2复合氧化物、硅铝分子筛和硅溶胶固含物，Ti:Cu的摩尔比为0.8~2.5:1，Ga:Cu的摩尔比为0.02~0.05:1，CuO
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Ga2O3‑
TiO2复合氧化物和硅铝分子筛的质量比8~10:1，其余为硅溶胶固含物；所述的应用于空气微生物净化的抗菌涂层，其制备方法包括以下步骤：S1、将Cu(NO3)2·
3H2O和Fe(NO3)3·
9H2O按照摩尔比为1~2.5:1混合后加入去离子中搅拌至完全溶解，之后加入TiO2粉体于上述水溶液中，TiO2与Fe(NO3)3·
9H2O的摩尔比为2~2.5：1，然后持续搅1~2 h得到前驱混合液；S2、通过滴加碱性试剂将步骤S1所得的前驱混合液pH调到9~11，搅拌1~2h后将混合液进行减压过滤，过滤后得到的滤饼用去离子水洗涤后再进行减压过滤，重复上述洗涤过滤步骤3~4遍；之后将滤饼置于100~120℃的电热鼓风干燥箱中干燥4~6 h，然后将干燥后的滤饼置于马弗炉中400~500℃焙烧4~6h，马弗炉的温度上升速率控制在5~10℃/min，最后得到CuO
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Fe2O3‑
TiO2复合氧化物；S3、将CuO
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Fe2O3‑
TiO2复合氧化物粉碎、压片、研磨，过筛制得20~40目的粉体，然后将上述粉体置于气氛管式炉中，通入H2并加热管式炉至温度到400~500℃，等待气氛管式炉进出口H2浓度不再发生变化时，停止加热，自然降至室温后停止通H2；S4、将步骤S3所得复合氧化物粉体置于10~20%浓度的HCl溶液中，持续搅拌至不再有气泡产生，然后将混合液进行减压过滤，过滤后得到的滤饼用去离子水洗涤后再进行减压过滤，重复上述洗涤过滤步骤3~4遍，之后将滤饼置于100~120℃的电热鼓风干燥箱中干燥4~6h，得到CuO

【专利技术属性】
技术研发人员：章恒，孙亮，
申请(专利权)人：无锡市妇幼保健院，
类型：发明
国别省市：