[发明专利]一种自清洁陶瓷的制备方法

说明书

本发明涉及一种自清洁陶瓷的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明采用用聚乳酸包裹的氧化锌具有良好的化学稳定性和紫外线吸收性能，且具有良好的导电和导热性能，光照后不发生光腐蚀、耐酸碱性好、对生物体无毒、且光催化活性高，氧化锌在光的作用下跃迁产生的电子/空穴对，与溶解氧和水发生作用，对聚乳酸包裹的氧化锌进行稀土镧掺杂改性，掺杂稀土镧后，提高氧化锌的热稳定性，降低光生载流子的复合几率，减小晶粒尺寸，提高了光催化活性和光催化效率，使得自清洁陶瓷的光催化效率提高；本发明以乙烯基双硬脂酰胺为分散剂，使得改性氧化锌得到充分的分散，能很好的发挥其光催化降解有机物的自清洁特性。

技术领域

本发明涉及一种自清洁陶瓷的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

自清洁陶瓷是在陶瓷表面负载TiO₂薄膜，使其具有自清洁性能，在环保领域具有广阔的应用前景。自清洁陶瓷是绿色环境材料的一种，它是在陶瓷表面涂敷TiO₂薄膜，使它不仅具有原始陶瓷的功能，而且因其表面薄膜具有的光催化特性，从而表现出许多新的功能和作用，如净化空气、杀菌消毒、防污自洁等，成为新一代的绿色环境型陶瓷产品。

自清洁陶瓷具有广泛的应用前景，主要有以下几个方面：应用在医院的病房，医院的手术室和病房经常附着细菌。如果在病房和手术室的内墙和地面铺上涂有TiO₂薄膜的内墙砖和地板砖，在光照和室内弱紫外灯的照射下，细菌很快就被消灭。卫生陶瓷洁具，由于洗室、卫生间等场合一般比较潮湿，容易滋生细菌，并且脏物难以清洗。因此，开发卫生洁具陶瓷是非常必要的。在光照下，就能完全杀死表面附着的细菌，分解附着物。若在弱光下，可在薄膜中掺入一些银、铜离子，提高光催化活性。这种陶瓷的持久性、耐酸和耐碱性好，是宾馆、家庭浴缸、卫生设施等抗菌除臭的理想陶瓷。外墙釉面砖，现在许多高层建筑物外面都装饰有釉面砖，但是清洗起来既危险又困难，如果这种釉面砖涂覆具有自清洁性的薄膜后，其在阳光的照耀下就可自然分解附着在上面的有机物，在风吹和雨水的冲洗作用下，可以始终保持洁净的状态。将纳米新材料与传统陶瓷材料相结合制造成新一代的绿色环境型陶瓷产品，是近几年纳米材料应用开发较为成功的高新技术之一，产业化容易，成本低。由于该陶瓷产品表面的TiO₂薄膜具有优异的光催化特性，因而对人居空间环境的净化、杀菌消毒和自洁等发挥重要作用，为人类健康服务。

自清洁陶瓷问世以来，受到国内外同行的普遍关注，但时至今日，自清洁陶瓷在制备和应用方面仍然有几个问题没有得到完全的解决。第一是当TiO₂涂覆于陶瓷表面或加入陶瓷釉中时，引起陶瓷表面颜色失真，使得陶瓷表面的光泽度变差。第二是当TiO₂涂覆在陶瓷表面制得自洁功能陶瓷时，由于烤制的温度较低，使得自洁功能材料与陶瓷表面的结合力不够，日常表现为耐久性较差。第三是当用TiO₂做为自洁功能材料制备自清洁陶瓷时，其激发主要依赖于紫外光，而紫外光仅占太阳光中的极小一部分，在目前研究中，光催化体系均以高压汞灯、黑光灯、紫外灯等为光源，能量消耗很大，因而从经济角度看，如何在弱光下提高自洁净陶瓷光催化效率，提高可见光的利用率，缩短反应所需的时间是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对自洁功能材料与陶瓷表面的结合力不够，自洁净陶瓷光催化效率低的问题，提供了一种自清洁陶瓷的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按质量比1∶5将聚乳酸和二氯甲烷混合均匀，得混合液，加入氧化锌粉末，超声振荡5～10min，得悬浮液，按质量比1∶7加入乳化剂，搅拌处理，并抽滤得滤渣，用无水乙醇洗涤滤渣3～5次，并置于60～80℃得烘箱中干燥至恒重，得改性氧化锌；

（2）按质量比1∶1将改性氧化锌和稀土镧粉末混合，球磨10～30min，得混合粉末，按质量比1∶4将乙烯基双硬脂酰胺和去离子水混合，超声分散并搅拌处理，得分散液，按质量比1∶2将混合粉末和分散液混合，高速剪切并超声处理，得整理剂；