一种等离子体光催化口罩及其制备方法技术

本申请提供了一种等离子体光催化口罩及其制备方法，运用于新型催化剂技术领域，包括：制备银和铜的混合溶液；称取氯化银粉末放入甲基橙溶液中，用装有滤波片的高压氙灯照射，利用离子交换法和光子还原法将获得的沉淀物进行合成，得到等离子体光催化剂；通过扫描电子显微镜对所述等离子体光催化剂的形貌进行表征；利用分光光度计对所述等离子体光催化剂进行紫外可见光吸收光谱测试；用雾化器将所述混合溶液和等离子体光催化剂均匀喷涂在一次性医用口罩外层；本发明专利技术将等离子体催化剂和混合溶液采用喷雾法将其负载在口罩外层，提高了光催化性能，能有效杀灭吸附在口罩外层的细菌和病毒，制备方法简单，适用于大规模生产。适用于大规模生产。适用于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体光催化口罩及其制备方法


[0001]本申请涉及新型催化剂
，特别涉及一种等离子体光催化口罩及其制备方法。

技术介绍

[0002]新型冠状病毒肺炎是一种急性呼吸道传染病，可以通过呼吸道飞沫传播和接触传播，同时还存在气溶胶传播。由于其传染性非常强且传播速度快，所以目前主要通过戴口罩来减少飞沫传播。因此，口罩成为目前阻断新冠病毒传播的有效手段之一，目前口罩存在以下问题：
[0003](1)市面上主要为N95、KN95及一次性医用口罩，这些口罩能在一定程度上阻断新冠病毒的传播，然而气溶胶里的新冠病毒吸附在口罩外层后仍然能存活较长时间，存在继续传播的风险；
[0004](2)在口罩的制备过程中均需要添加粘合用的胶合剂，这对人体还是具有一定影响的，并且现有的光触媒口罩的降解速度较慢，导致仍然有部分微小颗粒未被降解而进入人体。
[0005]参考专利申请号CN201510880301.2
‑
一种光催化口罩的制备方法公开了：将布放入中药液中浸泡30
‑
45分钟，取出在25
‑
35℃的清水中清洗干净后放入干燥箱内干燥，得口罩内层和预处理口罩面层备用；取2
‑
4质量份载银纳米二氧化钛粉末，1
‑
2质量份的纳米硒粉末、1质量份的纳米二氧化硅粉末混合均匀，加入8质量份的去离子水和10质量份的无水乙醇混合均匀，得光触媒溶液，备用；将预处理口罩面层放入光触媒溶液中浸泡，浸泡8
‑
12小时后，取出，在避光、阴凉处阴干，制得口罩面层；将口罩面层和口罩内层缝合成口罩。
[0006]此先有技术优化了有机物的降解速度，但针对其方案采用的光触媒口罩的制备方法存在治标不治本的问题，且达到的效果时长较短，现提出采用等离子体光催化剂，其在太阳光照射下能产生热电子，形成局域热场，使其周围温度迅速升高，起到杀菌灭毒作用；另一方面，热电子能与氧气生成超氧自由基，其强的氧化能力也可以杀灭细菌和病毒，将等离子体光催化剂有效负载在口罩外层后不但能阻断细菌病毒，而且在有光条件下可将其杀灭，从而能够极大提高口罩阻断细菌病毒的效率，因此提出一种等离子体光催化口罩及其制备方法。

技术实现思路

[0007]本申请的目的是提供一种等离子体光催化口罩及其制备方法，旨在解决气溶胶里的新冠病毒吸附在口罩外层后仍然能存活较长时间，存在继续传播的风险问题。
[0008]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0009]本申请提供一种等离子体光催化口罩制备方法，包括：
[0010]S1：制备银和铜的混合溶液；
[0011]S2：称取氯化银粉末放入甲基橙溶液中，用装有滤波片的高压氙灯照射，利用离子
交换法和光子还原法将获得的沉淀物进行合成，得到等离子体光催化剂；
[0012]S3：通过扫描电子显微镜对所述等离子体光催化剂的形貌进行表征，确定金属银和氯化银的颗粒大小；
[0013]S4：利用分光光度计对所述等离子体光催化剂进行紫外可见光吸收光谱测试，所述等离子体光催化剂由于等离子体共振效应，在可见光具有光吸收；
[0014]S5：用雾化器将所述混合溶液和等离子体光催化剂均匀喷涂在一次性医用口罩外层，通过高压氙灯照射光照后将光还原的金属银
‑
铜纳米粒子铆合在口罩纤维表面，得到负载银
‑
铜纳米粒子的等离子体光催化口罩。
[0015]进一步的，所述制备银和铜的混合溶液的步骤中，包括：
[0016]将银和铜的盐溶于水或醇溶剂，搅拌后得到不同浓度的均匀溶液，其中所述银和铜的盐为硝酸银、硝酸铜，或醋酸银、醋酸铜或其混合物，所述醇溶剂为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、乙二醇中的一种或两种或多种混合物；
[0017]所述混合溶液的溶度为0.01～2mol/L。
[0018]进一步的，所述称取氯化银粉末放入甲基橙溶液中，用装有滤波片的高压氙灯照射，利用离子交换法和光子还原法将获得的沉淀物进行合成，得到等离子体光催化剂的步骤中，包括：
[0019]分别称取不同形貌的氯化银粉末放入甲基橙溶液中，用300W的高压氙灯照射10分钟
‑
60分钟，将所得的沉淀物用离子水反复冲洗，得到等离子体光催化剂。
[0020]进一步的，所述用300W的高压氙灯照射10分钟
‑
60分钟之前，将甲基橙溶液在黑暗中搅拌30min，当吸附平衡后再进行照射。
[0021]进一步的，所述步骤S1中，所述银为硝酸银，重量为0.1666
‑
0.169g；铜为硝酸铜，重量为1.87
‑
1.99g。
[0022]一种等离子体光催化口罩，其特征在于，其按照等离子体光催化口罩制备方法制备得到。
[0023]本申请提供了一种等离子体光催化口罩及其制备方法，具有以下
[0024]有益效果：
[0025](1)利用分光光度计对等离子体催化剂进行可见光吸收光谱测试，由于金属银纳米颗粒的表面等离子体共振效应，在可见光区有很强的光吸收，利用甲基橙检验了等离子体催化剂的稳定性，可以保证等离子体催化剂能够在可见光照射下稳定存在；
[0026](2)本专利技术通过有效负载银
‑
铜纳米粒子，不但能有效杀灭细菌病毒，而且铆合牢固，且由于仅负载于外层，对人体无任何伤害，此外，银或铜能够杀灭绝大部分细菌，光照后结合表面等离子体共振效应可有效杀灭新冠病毒等各种病毒，能够实现对人体的有效保护；
[0027](3)本专利技术将等离子体催化剂和混合溶液采用喷雾法将其负载在口罩外层，提高了光催化性能，能有效杀灭吸附在口罩外层的细菌和病毒，制备方法简单，所需设备简易，适用于大规模生产。
附图说明
[0028]图1为本申请一实施例的等离子体光催化口罩制备方法的结构示意图；
[0029]图2为本申请一实施例的等离子体光催化剂的机理图；
[0030]图3为本申请一实施例的等离子体光催化口罩制备的银
‑
铜纳米粒子示意图；
[0031]图4为本申请一实施例的一次性医用口罩室温和模拟太阳光光照10分钟后的红外成像照片；
[0032]图5为本申请一实施例的等离子体光催化口罩在室温和模拟太阳光光照10分钟后的红外成像照片；
[0033]图6为本申请一实施例的等离子体光催化口罩的灭菌杀毒效果图。
[0034]本申请为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0035]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体光催化口罩制备方法，其特征在于，包括：S1：制备银和铜的混合溶液；S2：称取氯化银粉末放入甲基橙溶液中，用装有滤波片的高压氙灯照射，利用离子交换法和光子还原法将获得的沉淀物进行合成，得到等离子体光催化剂；S3：通过扫描电子显微镜对所述等离子体光催化剂的形貌进行表征，确定金属银和氯化银的颗粒大小；S4：利用分光光度计对所述等离子体光催化剂进行紫外可见光吸收光谱测试，所述等离子体光催化剂由于等离子体共振效应，在可见光具有光吸收；S5：用雾化器将所述混合溶液和等离子体光催化剂均匀喷涂在一次性医用口罩外层，通过高压氙灯照射光照后将光还原的金属银
‑
铜纳米粒子铆合在口罩纤维表面，得到负载银
‑
铜纳米粒子的等离子体光催化口罩。2.根据权利要求1所述的等离子体光催化口罩制备方法，其特征在于，所述制备银和铜的混合溶液的步骤中，包括：将银和铜的盐溶于水或醇溶剂，搅拌后得到不同浓度的均匀溶液，其中所述银和铜的盐为硝酸银、硝酸铜，或醋酸银、醋酸铜或其混合物，所述醇溶剂为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、乙二醇中的一种或两种或多种混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贞子，王博文，
申请(专利权)人：山东蒙源新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：