[发明专利]一种有优良抗菌性能的抗菌陶瓷的制备方法

说明书

一种有优良抗菌性能的抗菌陶瓷的制备方法，属于陶瓷材料技术领域；制备方法：1)将原料混合混匀，制备抗菌凝胶；2)将陶瓷放入蒸馏水和乙醇中清洗30min，然后烘干得到预处理陶瓷样片；3)在干净的陶瓷样片上镀膜即可制得抗菌陶瓷；本发明原材料取自来源广泛、价格低廉的普通陶瓷，并利用TiO₂的光催化特性，通过掺杂Li⁺(乙酸锂)对其进行改性，提高其抗菌性能，并镀膜在处理后的陶瓷上，将其焙烧制得有优良抗菌性能的抗菌陶瓷，本发明制备工艺操作简单易行、成本低、可批量生产、抗菌效果好、镀膜耐冲刷。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，特别涉及一种有优良抗菌性能的抗菌陶瓷的制备方法。

技术背景

随着人民生活水平的提高，人们对工作和生活环境的卫生日益重视，在生活中对抗菌材料的需求越来越高，因此新一代环保型的抗菌陶瓷逐渐进入大家的视野，被人们深入研究。在TiO₂的作用下，利用光辐射可将污染物分解为无毒性或毒性较低的物质的光催化技术是现代的一种较为高效节能的绿色环保技术。日本的东陶公司(TOTO)已经将涂覆有TiO₂纳米膜的抗菌瓷砖和卫生陶瓷商品化生产，用于医院、食品加工厂等场所。然而，在实际应用中，TiO₂存在量子效率低和可见光利用率低的问题，将会极大限制了其在光催化领域的应用。而我们国内的正常普通家庭则因为其制作成本较高而不能享用有优良抗菌性能的抗菌陶瓷，无法得以大面积推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种有优良抗菌性能的抗菌陶瓷的制备方法。

一种有优良抗菌性能的抗菌陶瓷的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，制备抗菌凝胶：

(1)室温下量取45-55ml的钛酸四丁酯，缓慢加入160-180ml的无水乙醇中，搅拌25-35min，形成溶液A；

(2)将9-11g的乙酸锂、18-22ml冰醋酸，加入到160-180ml无水乙醇中，再加入1.1-1.4g表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌至粉末溶解均匀，调节pH至3-4，形成溶液B；

(3)将溶液A以9-12ml/min的速度缓慢滴至溶液B中，滴加完毕后，搅拌100-140min，得到Li⁺掺杂的抗菌溶胶；

步骤2，陶瓷预处理：

(1)清洁剂对陶瓷表面进行清洁；

(2)将清洁后的陶瓷先放入蒸馏水中超声清洗30min，再放入乙醇溶液中清洗30min，然后烘干得到预处理陶瓷样片；

步骤3，镀膜工艺：

(1)将预处理陶瓷样片放置在衬底上，衬底的温度控制在55-75℃；

(2)开始镀膜，镀膜参数分别为：喷雾速度0.1-0.3ml/min，载气气压1-3bar，镀膜高度设定为6cm、镀膜层数设定为3层、镀膜时间设定为30min；

(3)镀膜完成后将陶瓷片在75-85℃干燥10-14h，然后以2℃/min的速度升温至500℃焙烧并保温2h，即可制得抗菌陶瓷。

上述一种有优良抗菌性能的抗菌陶瓷的制备方法，其中：

所述步骤2(1)中，陶瓷的尺寸为50mm×50mm。

所述步骤3(1)中，衬底为陶瓷基片。

所述步骤3(3)中，使用马弗炉进行焙烧，焙烧前需预热至100℃。

利用烧瓶震荡法对其进行抗菌试验，以大肠杆菌为实验菌种，实验结果表明，本发明制备的抗菌陶瓷具有较好的抗菌性能，在2小时后，抗菌率可以达到85％以上。