[发明专利]高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法和应用

权利要求书

1、高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征在于：制备掺杂的TiO₂光催化剂前驱体—掺杂钛酸溶胶，制备陶瓷或炻器的素烧体和釉烧体，采用溶胶-凝胶法将掺杂钛酸溶胶负载在陶瓷或炻器表面，即以银、铈或镧等稀土元素离子掺杂，经过焙烧得到纳米TiO₂光催化陶瓷或炻器。

2、根据权利要求1所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征在于采用掺杂TiO₂光催化剂前驱体—杂钛酸溶胶的制备方法，钛酸溶胶是由钛酸丁酯、酸、醇、水、乙二醇胺按照其摩尔质量比1∶6～10∶8～20∶2～6∶1～5，所述酸为盐酸、草酸、冰醋酸或甲基丙烯酸等；所述醇为乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇等；再加银、铈或镧等稀土元素离子，即银、铈或镧元素比例是1∶0.3～2，其质量和是溶胶的0.1～2％，所述银、铈或镧均为可溶性盐；将它们充分搅拌混合，得到均匀、透明的钛酸溶胶。

3、根据权利要求1所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征是陶瓷或炻器素烧体的制备方法为：素烧坯体的配方为：星子高岭土20～30％，九江高岭土25～30％，溪口土12～18％，朗溪土12～18％等；配方化学组成：SiO₂ 67.7±2％，Al₂O₃ 27.2±2％，K₂O 2.5±O.5％，Fe₂O₃ 1.4±0.2％，余量为钠、钙、镁氧化物，即Na₂O 0.4％，CaO 0.4％，MgO 0.4％。

4、根据权利要求2所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征在于陶瓷或炻器载体素烧坯体的制备方法为，先制备陶瓷或炻器的素烧体，制作工艺是：配方原料→加水球磨→压滤挤干→粗练→陈腐→2次真空精练→制成直径为10mm～20mm陶瓷或炻器球或其它制品→烘干→修洗→烘干→在900℃下焙烧10～15hr→检验→待用，得到陶瓷或炻器素烧体。

5、根据权利要求4所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征是陶瓷或炻器素烧体的制备方法为，配置透明釉料，其成分为：长石45±3％、石英18±2％、方解石15±2％、苏州土8±1％等，配方化学组成：SiO₂ 61.4±2％，Al₂O₃ 12.1±1％，CaO 11.8±1％，ZnO 6.8±1％，K₂O 4.9±0.5％，MgO 1.5±0.2％，Na₂O 1.3±0.2％，Fe₂O₃ 0.2±0.05％等。

6、根据权利要求5所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征在于透明釉料配置方法是，将透明釉料加40～60％水后进行球磨、除铁、分样筛分离、调节浆液比重1.45g/ml，制得浆液用真空喷涂法向陶瓷或炻器素烧体上施釉，然后在1200℃下釉烧，得到陶瓷或炻器球的釉烧体。

7、根据权利要求2或6所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征在于：陶瓷或炻器釉烧体的制备工艺是采用溶胶-凝胶法将掺杂钛酸溶胶负载在陶瓷或炻器球表面，陶瓷或炻器球的釉烧体在掺杂钛酸溶胶液中浸渍1～10min，提拉离开液面的线速度为1～10cm/min，晾干，此过程重复1～10次。

8、根据权利要求7所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征在于釉烧负载了TiO₂陶瓷或炻器，采用程序升温法在电炉内烧制，即以3～8℃/min的速度从室温开始升温，在80～160℃、170～240℃、280～360℃、400～500℃各保持30～40min，最终温度升至500～600℃，保持60min后随炉冷却至室温，得到直径为10mm～20mm的高效纳米TiO₂光催化灭菌陶瓷或炻器成品。

9、根据权利要求2所述高效纳米抗菌功能陶瓷的制备方法，其特征在于添加铁离子，银元素∶铁元素比例是1∶0.3～2，其银、铁、铈或镧均为可溶性硝酸盐。

10、高效纳米抗菌功能陶瓷的应用，其特征是所陶瓷或炻器为陶瓷和或炻器球，用于水处理。