[發明專利]一種具有可見光催化功能的半透明蜂窩陶瓷的制備

在審

• 申請號: 201610048173.X
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105565899A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 孔令仁;孔德雙;谷昌軍;劉志斌
• 申請（專利權）人: 江蘇高淳陶瓷股份有限公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85;C04B38/00;C04B35/10;C04B35/64;C04B35/636;C04B35/622;B01J27/24;B01J35/04;C02F1/30;B01D53/86
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及可見光透明及光催化功能陶瓷的制備，屬于無機非金屬材料制造技術領 域。

背景技術

一般陶瓷因為內部存在雜質和氣孔是不透明的。如果選用高純原料，并通過特定工 藝排除氣孔就可能獲得透明陶瓷，其工藝包括粉體制備、成型、燒結以及后處理等。目 前國內外已先后開發出Al₂O₃、Y₂O₃、MgO、CaO、TiO₂、ThO₂、ZrO₂等氧化物透明陶瓷，以及AlN、 ZnS、ZnSe、MgF₂、CaF₂等非氧化物透明陶瓷。透明陶瓷不僅具有較好的透明性，而且還具有 耐腐蝕，耐高溫、高強度、介電性能優良、低電導率、高熱導性等性能，已成為一種新 型的、備受矚目的功能材料，逐漸在照明技術、光學、特種儀器制造、無線電子技術及 高溫技術等領域獲得日益廣泛的應用。

近年來有關文獻已有很多報道，代表性的論文有“透明陶瓷材料現狀與發展”，“透明 陶瓷—無機材料研究與發展重要方向之一”，“透明氧化鋁陶瓷的制備和體視學在其性能 表征中的作用”，“透明氧化鋁陶瓷管工藝藝術報告”、“透明氧化鋁陶瓷”和“氧化物 透明陶瓷的中國專利申請現狀分析”等；有關透明陶瓷的發明專利也較多，如“作為GaN 基LED的襯底材料的Al₂O₃透明陶瓷及其制備方法，ZL201110329850.2”，“一種Ti摻 雜α-Al₂O₃透明陶瓷熱釋光材料的制備方法，ZL201310134408.3”，“一種LED用透明陶 瓷熒光基板的制備方法，ZL201210156770.6”，“C摻雜α-Al₂O₃透明陶瓷熱釋光和光釋 光材料的制備方法，ZL200910052018.5”，“一種銪、鏑離子共摻雜的鋁酸鍶透明陶瓷 的合成方法，ZL201310036296.8”，“透明氮氧化鋁陶瓷的制備工藝，ZL200710013606.9” 等。

有關摻雜TiO₂光催化劑在各種載體上負載的發明專利也比較多，如“TiO₂負載S摻 雜TiO₂可見光催化劑及其制備方法，ZL201110158746”，“炻器載體上釹/氮共摻雜TiO₂可見光響應催化膜及制備，ZL201210248894.7”，“Lu、N共摻雜TiO₂光催化蜂窩陶瓷 網的制備方法，ZL201310348060.8”等。另外，至今只發現與本發明相同發明人提出并 公示的“一種可見光半透明三維蜂窩陶瓷網的制備方法CN105198474A”的發明專利，其 它有關報道尚未發現。

但是，至今尚未見到國內外有關具有可見光催化功能的半透明蜂窩陶瓷報道。更未 見到用該技術和材料治理廢氣和廢水的報道。

發明內容

本發明的目的是：旨在提供一種具有可見光催化功能的半透明蜂窩陶瓷，它是半透 明蜂窩陶瓷載體與具有可見光催化功能透明薄膜的結合，能有利于利用可見光催化，有 利于可見光的利用，從而為利用太陽光實施光催化治理環境污染提供一種實用技術和材 料。

本發明的技術方案是：一種具有可見光催化功能的半透明蜂窩陶瓷的制備，使將光 催化劑薄膜負載于半透明蜂窩陶瓷載體上，包括半透明蜂窩陶瓷載體的制備和負載光催 化劑薄膜的制備等二個步驟：

(1)制備半透明蜂窩陶瓷載體

原料準備：基體原料為(自制的或市售的)高純度、超細度α-Al₂O₃；燒結助劑為 MgO和和XT₂O₃；將基體原料與適量Mg和XT的硝酸鹽混合，以乙醇或為分散介質，球磨 后在350～500℃煅燒使XT硝酸鹽分解成氧化物；其它添加劑包括粘結劑，潤滑劑，消 泡劑等；蒸餾水；

制備樣品干坯體：先將上述原料按照一定比例進行機械混合、捏合，然后真空脫氣 練制2～3次使之塑性轉變，并在室溫下陳腐20～30h形成塑性泥料；泥料在15～30MPa 壓力下經過模具擠壓成型，得到濕坯體；濕坯體經過195～210℃射頻干燥0.4～0.5h， 最后切割成厚度為6mm～15mm的蜂窩陶瓷干坯體樣品；