[發明專利]一種陶瓷用無機納米復合抗菌材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011643659.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112759253B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 吳力;曾和平;沈海華;余力
• 申請（專利權）人: 中星（廣州）納米材料有限公司
• 主分類號: C03C1/02
• 分類號: C03C1/02;C03C8/00;B01J27/24;A01N59/16;A01P1/00;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 李瑩

本發明公開了一種陶瓷用無機納米復合抗菌材料及其制備方法和應用，涉及陶瓷添加劑技術領域。該材料包括納米氧化鋅摻銀顆粒，g?C₃N₄，長余輝材料以及上轉換材料；其中，納米氧化鋅摻銀顆粒的鋅離子和銀離子的摩爾比為10：0.2?0.6；納米氧化鋅摻銀顆粒負載于g?C₃N₄上，形成ZnO:Ag/g?C₃N₄；長余輝材料以及上轉換材料依次包裹于ZnO:Ag/g?C₃N₄的表面，所得納米氧化鋅復合光催化材料拓展了可吸收的可見光波長范圍，增強可見光特別是太陽光的利用率，從而增強了其光催化活性，大大提高材料的抗菌性和去甲醛的能力。

技術領域

本發明涉及陶瓷添加劑技術領域，尤其涉及一種陶瓷用無機納米復合抗菌材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著社會的高速發展，人類活動頻繁，氣候變暖和環境問題日趨嚴峻。這些問題加速了細菌，病毒，微生物的進化，進化后的細菌，病毒，微生物引起的疾病往往沒有特效藥，嚴重威脅著人們的健康。2020年肆虐全球的新冠病毒在常溫下可存活5-10天，低溫環境下存活時間可能會更長，甚至出現了物傳人的情況。健康的生活環境和衛生質量已逐漸受到人們的重視，因此安全無毒的抗菌產品已成為廣大消費者的首選?？咕牧鲜蔷哂袣⒕?、抑菌性能的功能材料，其核心成分是抗菌劑，將少量的抗菌劑添加至普通材料中制成抗菌材料，用這些抗菌材料制成的成品也就具備了抗菌的功能，從而有效的阻止細菌、病毒入侵，保障人們的健康。

隨著家裝行業的興起，裝修污染逐漸受到人們的重視，室內裝修污染主要來源于甲醛和苯，其中地板、家具用的粘合膠會產生甲醛，油漆，防水材料中都含有苯。甲醛的釋放期甚至長達5-10年，對人體健康危害極大。

納米光催化材料在特定的光的照射下，電子從價帶躍遷到導帶的位置，在導帶形成光生電子，從而形成電子-空穴對，這些電子-空穴對與周圍的水，氧氣發生作用后，能夠將空氣中甲醛、苯等污染物分解成無危害的物質，同時也可以破壞細胞壁達到殺菌抑菌的作用。納米光催化材料因同時能抗菌和除甲醛而受到極大的關注。常見的光催化材料多為金屬氧化物或者硫化物，如TiO₂、ZnO、 CdS及PbS等。但由于光腐蝕和化學腐蝕強、難溶解，實用性好的有TiO₂和ZnO。 ZnO具備無毒、對皮膚無刺激、穩定性好、制備成本低等優點，因此納米氧化鋅抗菌材料具有更廣闊的市場前景和巨大的應用價值。

陶瓷制品種類繁多，主要包括日用陶瓷，建筑陶瓷和衛生潔具。陶瓷制品已經深入到人們的生活中，例如陶瓷杯子，陶瓷盤子，建筑瓷磚，浴缸、洗臉池等?？咕沾墒窃谔沾芍破飞a過程中，加入抗菌劑從而使陶瓷表面具有抗菌作用的功能陶瓷。它在保持陶瓷制品原有使用功能和裝飾效果的同時，增加消毒、殺菌及化學降解的功能?？咕沾勺鳛楣δ苄蕴沾僧a品，能夠有效避免各種疾病對人類的侵害，特別使公共場所的衛生預防。大量專利公開了氧化鋅抗菌陶瓷，專利CN105985141A公開了一種改性納米觸媒氧化鋅抗菌陶瓷的制備方法，將改性納米觸媒氧化鋅抗菌液或粉體加入釉中，制備多功能陶瓷釉，制得的抗菌陶瓷兼具有抗菌和防霉效果，陶瓷表面顏色沒有失真，能長期有效的發揮抗菌作用。專利CN209923216U公開了一種抗菌陶瓷碗，納米氧化鋅抗菌表層附著于釉層外部表面，納米氧化鋅顆粒的直徑為10-50nm，氧化鋅顆粒的粒間距為20-100nm，附于表面的納米氧化鋅抗菌層有優異的抗菌效果，還能增強陶瓷碗的強度、耐久性及彈性。專利CN106746668B公開了一種抗菌陶瓷釉液及其制備方法，抗菌陶瓷底釉液包括熔塊、鎂氣石，納米二氧化鈦，高嶺土，石英等，抗菌瓷面釉液包括硝酸鋅，納米氧化鋅粉，氧化鋁粉、硅酸鋯等，釉液抗菌能力強、時間持久，對人體無害。