[發明專利]光催化自潔搪瓷的制備方法

無效

• 申請號: 200710041788.0
• 申請日: 2007-06-08
• 公開（公告）號: CN101067207A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 蔣偉忠;錢蕙春;王允夫;王瑛;王鋼;王紅玲;陳小英;陳麗蕓
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C23D11/00
• 分類號: C23D11/00;C23D5/02;C23D9/00;C23D1/00;C23D7/00;B01J21/06;C03C8/12
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬搪瓷制作，特別是涉及一種光催化自潔搪瓷的制備方法。

背景技術

自1972年發現二氧化鈦具有光催化性能以來，由于具有高的光催化性能、優良的化學穩定性、成本低和無毒性等優點，已廣泛用于污染物降價、殺菌和環境保護等。

二氧化鈦在紫外光或陽光中紫外線照射下，會產生較多的自由電子，自由基和空穴，它們有很好地氧化還原能力，能殺菌、降解有機物，消除汽車尾氣中或空氣中的氮氧化物、硫化物、一氧化碳等，也可降解廢水中的有機物。二氧化鈦自身對人體無毒無害、耐堿耐酸，是環境友好材料。

目前，鋼板搪瓷已廣泛用于建筑物的內外裝飾、地鐵車站的裝飾、底下隧道的裝飾，以及搪瓷熱水器和搪瓷容器等，如果這些具有光催化自潔性能不僅可以減少清潔時的工作強度，而且還利于環境清潔和環境保護。但至今還未見有關具有光催化自潔性能的搪瓷報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有光催化自潔性能的搪瓷材料的制備方法。本發明通過制得具有搪瓷層和二氧化鈦薄膜層的復合材料，它在紫外照射下，具有催化自潔表面材料功能。該方法操作簡便、生產成本低，制作的搪瓷材料催化強和化學性能穩定等特點。

本發明的一種光催化自潔性能搪瓷制備方法，包括下列步驟：

(1)根據面釉配方組成，將各種成分換算成石英，長石，硼砂，二氧化鈦，純堿，冰晶，稱量混合，放入坩堝中，在1200～1300℃下進行熔化，熔化好后投入水中淬冷，撈出烘干制得搪瓷熔塊；

(2)混合搪瓷熔塊、按粘土、電介質、和去離子水，球磨、研磨1～2個小時后，過篩烘干備用；

(3)取鋼板或鑄鐵，進行除銹和除油污處理，烘干，用浸搪方式對鋼板涂搪瓷釉，然后在80～100℃烘干，在840～860℃燒制得搪瓷基板；

(4)采用浸涂法，將搪瓷基板浸在二氧化鈦膠體溶液，垂直提拉后，80-90℃烘干30-40分鐘，350-450℃燒結1-2小時，制成具有二氧化鈦薄膜的搪瓷基板；

(5)重復(4)程序可以制得多層二氧化鈦薄膜的搪瓷基板。

所述的面釉配方組成是指SiO₂?40.0～68.0，Al₂O₃?1.0～3.0，B₂O₃?15.0～20.0，TiO₂16.0～20.0，K₂O?1.0～5.0，Na₂O?5.0～10.0，Na₂SiF₆?3.0～8.0(重量百分比含量)；

所述步驟(2)中，混合物配方：搪瓷熔塊100，按粘土5～7，電介質0.1～0.5，去離子水45～55(相對重量比)；

所述鋼板和鑄鐵的尺寸是任意的；

所述的鋼板或鑄鐵進行除銹和除油污處理是指采用5～10％的HCl或H₂SO₄和8wt％的工業肥皂粉溶液；

所述的二氧化鈦膠體溶液是指其化學組成范圍：Ti(OC₄H₉)4：1～3，C₂H₅OH：5～10，H₂O：1～5，HNO₃：0.1～0.5，Acetyl-acetone：0.1～1.0(摩爾百分比)；

所述的二氧化鈦薄膜的搪瓷基板是指其化學組成范圍為(wt％)：SiO₂?40.0～48.0，Al₂O₃?1.0～3.0，B₂O₃?15.0～20.0，TiO₂?16.0～20.0，K₂O?1.0～5.0，Na₂O?5.0～10.0，Na₂SiF₆3.0～8.0，P₂O₅?1.0～3.0的基板。

本法明以二氧化鈦作為乳白劑的搪瓷材料，因搪瓷釉層含有大量二氧化鈦微晶體，本身就具有一定的光催化性能，再加上表面涂上一層或多層純二氧化鈦薄膜，紫外線照射下，會產生更多的氧化性極強的羥自由基(.OH)，它們有很好地氧化還原能力，大大增加了其光催化性能，降解的有機污染物(包括三氯甲烷和四氯化碳等)分解為CO₂、H₂O和無機礦化物，達到催化自潔的效果。

本發明的有益效果：