[发明专利]高强度抗菌玻璃及其制备方法

权利要求书

1.高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1原料的准备；

步骤S2玻璃的熔制；

步骤S3玻璃制品的浇注；

步骤S4玻璃的退火热处理。

2.根据权利要求1所述的高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1原料的准备：按比例称取方解石50～80重量份，白云石60～70重量份，铝钒土50～90重量份，石英砂60～120重量份，硅酸钾30～35重量份，二氧化硅纳米颗粒10～20重量份，稀土铈配合物3～7重量份，硝酸钠5～9重量份，硫酸钠0.3～1重量份，氟化钙3～5重量份；

步骤S2玻璃的熔制：将步骤S1的原料混合均匀，盛入到石英坩埚中，连同坩埚放入硅钼棒电阻炉中，在不断搅拌的条件下于1300～1500℃保温3～4小时，使原料料熔化均匀，得到液态玻璃料；

步骤S3玻璃样品的浇注：将液态玻璃料浇铸在预先加热至1200～1250℃的石墨模具上成型；

步骤S4玻璃的退火热处理：随后迅速将步骤S3含有液态玻璃料的石墨模具放入500～700℃的退火炉中保温1～3小时后，随炉冷却到室温，得到高强度抗菌玻璃。

3.根据权利要求2所述的高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒的制备过程为：将70～80mL无水乙醇、6～7mL正硅酸四乙酯、1～2mL去离子水以及0.025～0.1g表面活性剂于40～50℃混合2～3小时，作为混合溶液A；所述表面活性剂为聚乙二醇200、聚乙二醇1000、聚乙二醇6000、聚乙二醇10000、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种的混合物；将1～2mL催化剂质量分数25～28％的氨水与16～18mL无水乙醇混合配置成混合溶液B；将混合溶液B加入混合溶液A中，加入完毕后继续于40～50℃反应3～6小时；反应完毕得到溶胶，取出溶胶于60～70℃陈化2～3天；将陈化后的凝胶于80～90℃真空干燥12～24小时后生成干凝胶；研磨干凝胶后过300目筛，经过600～800℃煅烧10～15小时，制得二氧化硅纳米颗粒。

4.根据权利要求2所述的高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒的制备过程为：将130～140mL去离子水、10～12mL正硅酸四乙酯与0.1～5mL水解催化剂在40～50℃搅拌反应10～20小时，反应完毕后陈化10～20小时；将陈化后的溶液于70～80℃真空干燥5～6天，得到产物；将产物研磨过筛，经过600～800℃煅烧10～15小时，制得二氧化硅纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，所述水解催化剂分别为N,N-二甲基甲酰胺、六次甲基四胺、四乙基氢氧化胺中的一种。

6.根据权利要求2所述的高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，所述稀土铈配合物为姜黄素稀土铈配合物、儿茶素稀土铈配合物、野黄芩苷稀土铈配合物中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求6所述的高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，所述姜黄素稀土铈配合物通过以下过程合成：将硝酸铈铵用无水乙醇配置成浓度为0.1～1mol/L的硝酸铈铵溶液；将姜黄素0.05～0.2g和10～15mL无水乙醇在40～50℃搅拌20～30分钟，得到姜黄素溶液；将硝酸铈铵溶液0.6～1.5mL加入上述姜黄素溶液中，然后加入三乙胺0.3～0.7mL，回流反应2～3小时；最后自然冷却至室温，离心分离，收集底部固体；将底部固体用无水乙醇洗涤，在50～60℃真空干燥，得到所述姜黄素稀土铈配合物。

8.根据权利要求6所述的高强度抗菌玻璃的制备方法，其特征在于，所述儿茶素稀土铈配合物通过以下过程合成：将硝酸铈铵用无水乙醇配置成浓度为0.1～0.2mol/L的硝酸铈铵溶液；将儿茶素用无水乙醇配置成浓度为0.4～0.8mol/L的儿茶素溶液；将硝酸铈铵溶液加入到等体积的儿茶素溶液中，于20～30℃搅拌反应3～6小时；将反应液真空冷冻干燥，得到所述儿茶素稀土铈配合物。