[發明專利]一種用于空氣與水凈化的過濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201210593935.6
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103007781A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 余水;喬永亮;李明仁
• 申請（專利權）人: 廈門建霖工業有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/12;B01D67/00;C02F1/44;B01D53/22
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種過濾膜，尤其是涉及一種用于空氣與水凈化的過濾膜及其制備方法。

背景技術

鋁箔因其優良的特性，廣泛用于食品、飲料、香煙、藥品、照相底板、家庭日用品等，通常用作其包裝材料，電解電容器材料，建筑、車輛、船舶、房屋等的絕熱材料；在上述各種用途中，能最有效地發揮鋁箔性能點的是作為包裝材料。

鋁的陽極氧化技術已非常成熟，鋁經過陽極氧化處理，鋁表面能生成納米到μm級的微孔氧化膜。

中國專利200910089254公開了一種六邊形大孔徑薄壁陽極氧化鋁薄膜，陽極氧化鋁的孔徑為200～300nm,孔壁厚度為5～20nm。制備該薄膜的方法為:依次用丙酮、乙醇和高純水超聲清洗鋁片10min,把清洗過的鋁片放入磷酸與醋酸質量百分比為(10～1)%∶(1～10)%的混合電解液中,在40～160V的電壓下陽極氧化1～5min。然后把得到的陽極氧化鋁薄膜用高純水清洗,在60℃,0.2MOL/L的鉻酸和0.4MOL/L磷酸的混合溶液中浸泡20min。在和第一次陽極氧化相同的混合電解液和陽極氧化電壓條件下再進行第二次陽極氧化5min～10h；將制得到的陽極氧化鋁薄膜放入質量百分數為10%的磷酸溶液中浸泡20min,最后用高純水清洗，用氮氣吹干。

中國專利200510032663公開一種具有穿透納米孔的三氧化二鋁陶瓷箔材料的制備方法,包括首先將鋁箔貼合在一種導電材料的表面,使材料的表面相接觸,維持材料之間導電；再將貼合有鋁箔的導電材料作為陽極置于電化學陽極氧化溶液中使鋁箔進行氧化反應,從而將鋁箔轉變成三氧化二鋁,并在厚度方向形成穿透的微孔,將三氧化二鋁陶瓷箔從導電材料表面上分離之后,則獲得具有均勻穿透微孔的單純的三氧化二鋁陶瓷箔材料。

中國專利201210211733公開一種磁控濺射制備TiO₂納米管薄膜的方法，屬于TiO₂薄膜無機材料制備技術領域。具體地說，是一種通過多孔陽極氧化鋁模板的限制，利用磁控濺射技術和退火處理制備TiO₂納米管陣列膜的方法。其步驟包括：首先，通過磁控濺射在多孔氧化鋁模板上沉積鈦；其次，溶解去除多孔氧化鋁模板；最后，對濺射的鈦層進行退火熱處理。通過該方法，磁控濺射后的Ti納米管陣列/多孔氧化鋁復合薄膜可先放置在不同形狀的材料表面，溶解去除多孔氧化鋁后，剩余的Ti納米管陣列薄膜因柔性好，而與其接觸的材料表面共形，然后通過在空氣中熱處理氧化即可得到預想形貌的TiO₂納米管陣列薄膜。

發明內容

本發明的目的在于提供不僅具有通透的納米或μm微孔鋁箔氧化膜基體，在基體沉積具有抗菌的銀摻雜的TiO₂光觸媒膜層，而且具有耐高溫、耐腐蝕、抗菌和分解有機氣體功能一種用于空氣與水凈化的過濾膜及其制備方法。

本發明包括以下步驟：

1）用導電膠將鋁箔貼合在單面導電鋁平面板表面（單面導電鋁板背面涂覆電絕緣層）上；再將貼合有鋁箔的單面導電鋁平面板作為陽極置于鋁的陽極氧化溶液中進行氧化反應，從而將鋁箔轉變成三氧化二鋁，并在厚度方向形成穿透的納米級到μm級的微孔，將獲得的孔徑均勻、高度有序的三氧化二鋁微孔陶瓷箔從單面導電鋁平面板上分離出來，則獲得具有孔徑均勻、高度有序的穿透微孔三氧化二鋁陶瓷箔；

2）將步驟1）獲得的微孔三氧化二鋁陶瓷箔放入物理氣相沉積爐中，在真空條件下進行反應磁控濺射獲摻雜銀的納米二氧化鈦鍍膜層微孔三氧化二鋁陶瓷過濾膜；

3）將步驟2）獲得的過濾膜熱處理后，獲得用于空氣與水凈化的過濾膜，所述過濾膜為銳鈦礦晶型的具有良好光催化活性的過濾膜。

在步驟1）中，所述的孔徑均勻、高度有序的三氧化二鋁微孔陶瓷箔，孔徑范圍為200～1000nm，孔間距為300～1000nm。三氧化二鋁微孔陶瓷箔的厚度為30～60μm。

在步驟2）中，所述物理氣相沉積摻雜銀的納米二氧化鈦鍍膜層，其結構組成由從下往上一次為底層為納米二氧化鈦鍍膜層、中間一層銀層和最上層納米二氧化鈦鍍膜層，納米二氧化鈦鍍膜層的鍍膜工藝條件可為：中頻磁控濺射鈦靶，電源電流0.5～10A，偏壓20～80V，占空比40%～80%，氬氣流速50～100SCCM，氧氣流速100～300SCCM，時間10~50min，納米銀層的鍍膜工藝條件可為：中頻磁控濺射銀靶，電源電流0.5～2A，偏壓20～80V，占空比40%～80%，氬氣流速50～150SCCM，時間2~10min。