專利名稱：一種銳鈦型納米TiO的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗菌劑及其制備方法，尤其涉及一種復(fù)合無機(jī)抗菌劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
以TiO2復(fù)合Ag所形成的TiO2/Ag納米材料具有良好的抗菌性能，可廣泛應(yīng)用于家用電器、服裝、日常用品等領(lǐng)域。
如《西北大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版》〔2003，33(5).-566-568，571〕“TiO2/Ag納米抗菌材料”一文就公開了一種以工業(yè)級(jí)普通二氧化鈦和硝酸銀為原料，經(jīng)溶解、凈化及沉淀等過程制備TiO2/Ag系納米復(fù)合抗菌材料的方法?？咕鷻z驗(yàn)表明，該抗菌材料濃度100mg/L，作用60min，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的抑殺率均可達(dá)99％以上，同時(shí)，還表明該抗菌材料具有良好的抗菌持久性。
但上述方法所制備的抗菌材料僅載入了Ag離子這一種抗菌成份，抗菌作用主要依賴Ag離子的接觸殺菌特性，因此要想有好的抗菌效果，銀的加入量相對(duì)較大，而Ag的價(jià)格昂貴，使得該產(chǎn)品造價(jià)很高，而且未能使TiO2的光催化性能充分表現(xiàn)出來，所以只具有抗菌功能，功能單一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不僅具有更好抗菌效果，而且對(duì)空氣中有害的有機(jī)氣體能起降解作用的復(fù)合無機(jī)抗菌劑，以及制備該復(fù)合無機(jī)抗菌劑的方法。
本發(fā)明的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，其組分及重量百分比為銳鈦型納米TiO293.99％～95.20％ReO2或Re2O34.59％～5.06％Ag0.16％～1.27％其中Re為Ce、Pr、Nd、La中的至少一種，所述抗菌劑平均粒徑≤1μm。
本發(fā)明的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，可由以下重量配比的原料制備而成銳鈦型納米TiO280～100份Re(SO4)2、ReCl3或Re(NO3)36.2～13.6份AgNO31.3～1.6份本發(fā)明的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑以銳鈦型納米TiO2作為載體，有其特有的光催化特性，在紫外光、日光燈或陽光的照射下，產(chǎn)生的高活性電子和空穴能使空氣中的氧分子、水分子形成反應(yīng)活性極強(qiáng)的羥基自由基，羥基自由基能有效的分解細(xì)菌的有機(jī)物，使細(xì)菌蛋白質(zhì)變異，從而抑制了細(xì)菌的存在。
通過復(fù)合所載入的稀土離子對(duì)于納米TiO2有激活作用，未載入稀土離子的納米TiO2在可見光區(qū)的吸光率僅為5％，其抑菌作用對(duì)紫外光的依賴性強(qiáng)，載入稀土元素后，稀土離子的激活作用可使TiO2的吸收帶突躍位置移至500nm。從而使其在可見光區(qū)吸光率提高三倍，讓抗菌劑在通常的日光下的可應(yīng)用性大大提高。
通過復(fù)合所載入的銀離子具有接觸殺菌作用，使這種新型的復(fù)合無機(jī)抗菌劑的抑菌性能得到更進(jìn)一步的加強(qiáng)。
本發(fā)明制備上述銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的制備方法，包括如下的步驟①將粒徑為10～100nm的銳鈦型納米TiO280～100份和Re(SO4)2、ReCl3或Re(NO3)36.2～13.6份以及AgNO31.3～1.6份用150～200份蒸餾水作為溶劑分散、混合，調(diào)節(jié)PH值到1～4，前述份均為重量份，其中Re為Ce、Pr、Nd、La中的至少一種；②在溫度40～60℃條件下，于反應(yīng)釜中恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～5小時(shí)；③過濾、洗滌；④在溫度100～200℃條件下，干燥1～3小時(shí)，除去水份；⑤在溫度300～600℃條件下，焙燒3～5小時(shí)，使稀土離子和銀離子緊固在TiO2上；⑥研磨所得到抗菌劑粉體，使其平均粒徑≤1μm。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)抗菌劑除在銳鈦型納米TiO2中載入銀離子，利用其良好的接觸殺菌作用外，還載入有稀土離子，利用稀土離子對(duì)于納米TiO2的激活作用，使在通常的日光下的可應(yīng)用性大大提高，與只載入銀離子的TiO2/Ag系納米復(fù)合抗菌材料相比抗菌性能顯著提高，而且還能降解空氣中有害的有機(jī)氣體于所載入的銀離較少，本發(fā)明的復(fù)合無機(jī)抗菌劑生產(chǎn)成本較低，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)材料、家用電器、服裝、日常用品等生產(chǎn)領(lǐng)域。本發(fā)明的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的制備方法工藝簡單，制備過程中各種工藝條件容易控制，對(duì)設(shè)備要求不高，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
以銳鈦型納米TiO2、Re(SO4)2、ReCl3或Re(NO3)3、AgNO3為原料，通過如下六個(gè)步驟①將粒徑為10～100nm的銳鈦型納米TiO280～100份和Re(SO4)2、ReCl3或Re(NO3)36.2～13.6份以及AgNO31.3～1.6份用150～200份蒸餾水作為溶劑分散、混合，調(diào)節(jié)PH值到1～4，前述份均為重量份，其中Re為Ce、Pr、Nd、La中的至少一種；②在溫度40～60℃條件下，于反應(yīng)釜中恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～5小時(shí)；③過濾、洗滌；④在溫度100～200℃條件下，干燥1～3小時(shí)，除去水份；⑤在溫度300～600℃條件下，焙燒3～5小時(shí)，使稀土離子和銀離子緊固在TiO2上；⑥研磨所得到抗菌劑粉體，使其平均粒徑≤1μm。制備而得含有下述組分及重量百分比的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑銳鈦型納米TiO293.99％～95.20％、ReO2或Re2O34.59％～5.06％、Ag 0.16％～1.27％，其中Re為Ce、Pr、Nd、La中的至少一種，所述抗菌劑平均粒徑≤1μm。
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
〔實(shí)施例1〕本實(shí)施例的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，按下述步驟制備而成①將粒徑為10～100nm的銳鈦型納米TiO290份和Ce(SO4)2·4H2O11.37份(含結(jié)晶水)以及AgNO31.43份用160份蒸餾水作為溶劑分散、混合，用氨水調(diào)節(jié)PH值到1.5，前述“份”均為重量份；②在溫度50℃條件下，于反應(yīng)釜中恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)3小時(shí)；③過濾、洗滌；④在溫度120℃條件下，干燥2小時(shí)；
⑤在溫度400℃條件下，焙燒4小時(shí)，使稀土離子和銀離子緊固在TiO2上；⑥研磨所得到抗菌劑粉體，使其平均粒徑≤1μm。
由上述步驟制備而成的復(fù)合無機(jī)抗菌劑中含有銳鈦型納米TiO293.99％，CeO25.06％，Ag 0.95％，百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
本實(shí)施例為優(yōu)選實(shí)施例。
〔實(shí)施例2〕本實(shí)施例的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，按下述步驟制備而成①將粒徑為10～100nm的銳鈦型納米TiO280份和NdCl36.29份或以及AgNO31.3份，用150份蒸餾水作為溶劑分散、混合，用氨水調(diào)節(jié)PH值到1，前述“份”均為重量份；②在溫度40℃條件下，于反應(yīng)釜中恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)；③過濾、洗滌；④在溫度100℃條件下，干燥1小時(shí)；⑤在溫度300℃條件下，焙燒3小時(shí)，使稀土離子和銀離子緊固在TiO2上；⑥研磨所得到抗菌劑粉體，使其平均粒徑≤1μm。
由上述步驟制備而成的復(fù)合無機(jī)抗菌劑中含有銳鈦型納米TiO294.08％，Nd2O34.96％，Ag 0.95％，百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
〔實(shí)施例3〕本實(shí)施例的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，按下述步驟制備而成①將粒徑為10～100nm的銳鈦型納米TiO2100份和La(NO)3·6H2O13.6份(含結(jié)晶水)以及AgNO31.6份用200份蒸餾水作為溶劑分散、混合，用氨水調(diào)節(jié)PH值到4，前述“份”均為重量份；②在溫度60℃條件下，于反應(yīng)釜中恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)5小時(shí)；③過濾、洗滌；④在溫度200℃條件下，干燥3小時(shí)；⑤在溫度600℃條件下，焙燒5小時(shí)，使稀土離子和銀離子緊固在<p>表18

權(quán)利要求
1.一種銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，其特征在于該抗菌劑的組分及重量百分比為銳鈦型納米TiO293.99％～95.20％ReO2或Re2O34.59％～5.06％Ag 0.16％～1.27％其中Re為Ce、Pr、Nd、La中的至少一種，所述抗菌劑平均粒徑≤1μm。
2.如權(quán)利要求1所述的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，其特征在于該抗菌劑由以下重量配比的原料制備而成銳鈦型納米TiO280～100份Re(SO4)2、ReCl3或Re(NO3)36.2～13.6份AgNO31.3～1.6份
3.如權(quán)利要求1所述的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，其特征在于該抗菌劑的組分及重量百分比為銳鈦型納米TiO293.99％CeO25.06％Ag 0.95％
4.如權(quán)利要求3所述的銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑，其特征在于該抗菌劑由以下重量配比的原料制備而成銳鈦型納米TiO290份Ce(SO4)2·4H2O 11.37份AgNO31.43份
5.制備如權(quán)利要求1所述銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的方法，包括如下的步驟①將粒徑為10～100nm的銳鈦型納米TiO280～100份和Re(SO4)2、ReCl3或Re(NO3)36.2～13.6份以及AgNO31.3～1.6份用150～200份蒸餾水作為溶劑分散、混合，調(diào)節(jié)PH值到1～4，前述份均為重量份，其中Re為Ce、Pr、Nd、La中的至少一種；②在溫度40～60℃條件下，于反應(yīng)釜中恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～5小時(shí)；③過濾、洗滌；④在溫度100～200℃條件下，干燥1～3小時(shí)，除去水份；⑤在溫度300～600℃條件下，焙燒3～5小時(shí)，使稀土離子和銀離子緊固在TiO2上；⑥研磨所得到抗菌劑粉體，使其平均粒徑≤1μm。
6.如權(quán)利要求5所述銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的制備方法，其特征在于所述步驟①中，銳鈦型納米TiO2的重量份為90份；所述Re(SO4)2為Ce(SO4)2·4H2O，重量份為11.37份；所述AgNO3的重量份為1.43份。
7.如權(quán)利要求5所述銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的制備方法，其特征在于所述步驟②為在溫度50℃條件下，于反應(yīng)釜中恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)3小時(shí)。
8.如權(quán)利要求5所述銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的制備方法，其特征在于所述步驟④為在溫度120℃條件下，干燥2小時(shí)。
9.如權(quán)利要求5所述銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的制備方法，其特征在于所述步驟⑤為在溫度400℃條件下，焙燒4小時(shí)。
10.如權(quán)利要求5所述銳鈦型納米TiO2復(fù)合無機(jī)抗菌劑的制備方法，其特征在于所述步驟①中PH值用氨水調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銳鈦型納米TiO
文檔編號(hào)A01N59/16GK1631163SQ200410081239
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者涂銘旌, 鄢慶偉, 毛健, 張小麗 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院, 四川大學(xué)