專利名稱：：一種采用微波加熱制備三組分共沉淀鉬酸鹽抗菌劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無機(jī)抗菌劑的制備技術(shù)及其引入衛(wèi)生陶瓷中的方法。技術(shù)背景-隨著人類物質(zhì)生活水平和文明程度的普遍提高，自我保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng)。越來越希望營(yíng)造一個(gè)盡可能減少病菌的良好生態(tài)環(huán)境?？咕ㄖl(wèi)生陶瓷是應(yīng)用于建筑物、家庭和公共場(chǎng)所的健康安全產(chǎn)品。在衛(wèi)生間、醫(yī)院病房及游泳池等人類活動(dòng)頻繁、易滋長(zhǎng)傳播病菌的地方普遍使用抗菌建筑衛(wèi)生陶瓷，減少排泄物的污染以及公共場(chǎng)所的交叉感染的要求也越來越強(qiáng)烈，這為抗菌衛(wèi)生陶瓷發(fā)展提供了廣闊的前景。目前，由于銀的殺菌能力較好，含銀離子的抗菌劑使用較多。但是由于銀化學(xué)性質(zhì)活潑，易變色，變色后降低了其抗菌性能，且銀系抗菌陶瓷也存在載體對(duì)抗菌性能的影響、抗菌劑的加入引起的陶瓷表面顏色失真、光澤度差、耐久性差、成本高以及如何使抗菌物質(zhì)有效溶出等一系列的問題。本發(fā)明所制備的鉬酸鹽無機(jī)抗菌劑，屬化合物型抗菌劑。其優(yōu)點(diǎn)一是不用制備復(fù)雜載體，通過在釉中形成耐高溫的鉬酸鹽化合物本身難溶或不溶特，以及飽和溶解度很低的性能來達(dá)到銀離子等的緩釋抗菌目的。二是采用微波加熱制備Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04三組分共沉淀鉬酸鹽抗菌劑，使其具有均勻、制備快捷的特點(diǎn)。三是由于用部分CuMo04,ZnMo04化合物代替Ag2Mo04化合物，使得抗菌劑成本降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于通過微波加熱快速制備穩(wěn)定的粒徑小而均勻的共沉淀三組分鉬酸鹽抗菌劑，進(jìn)而引入到抗菌陶瓷的制備中。抗菌劑制備方法如下；(1)微波加熱共沉淀合成Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04抗菌劑.-以制備三組分鉬酸鹽的摩爾組成比nAg2M。04:nZnM。04:nCuM。04=2:l:l為例l).先配制濃度為O.lmol/L鉬酸鈉溶液50ml，再往其中同時(shí)滴加10ml濃度為O.lmol/L的硝酸銅、10ml濃度為O.lmol/L的硝酸鋅以及40ml濃度為O.lmol/L的硝酸銀，得到混合溶液。攪拌混合溶液lh左右，使其混合均勻。然后置于功率為500900W的微波爐中，加熱30120s使其在微波條件下促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的完成，然后取出，再攪拌溶液lh左右，使其在攪拌中冷卻后待沉淀物析出。2).將上述沉淀物用去離子水洗滌、過濾數(shù)次，以保證除去沉淀物中的Na+、N(V和MO/.，并采用AgNCV溶液檢驗(yàn)洗滌液中無MO,離子殘留。3).將洗滌后的沉淀物置于功率為500900W的微波爐中加熱35min使其干燥，即得所需的抗菌劑。反應(yīng)過程中所涉及到得主要反應(yīng)-3Na2Mo04+2AgN03+Cu(N03)2+Zn(N03)2=Ag2Mo04I+CuMo04I+ZnMo04I+6NaN03(共沉淀顏色為淺黃)抗菌劑的耐候性直接影響抗菌材料的外觀及抗菌性能的好壞，表1為制得的抗菌劑在不同條件下抗菌劑顏色及抑菌圈的寬度測(cè)試數(shù)據(jù)。表1不同條件下的抗菌劑顏色及抑菌圈寬度_Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04條件^^^^^顏色抑菌圈寬(mm)從表1可知此抗菌劑在12.6(TC焙燒前后顏色都為淡黃色，沒有灰黑色的氧化銀及單質(zhì)銀、氧化銅的生成。且隨著溫度的變化，抑菌圈測(cè)試時(shí)，抑菌圈寬度變化差為0.20mm左右，且隨著溫度的升高，變化不大。從附圖l可以看出，三組分抗菌劑在未燒與126(TC煅燒后，得到的XRD圖譜基本相同。根據(jù)XRD圖譜中的峰值，幾個(gè)主要的特征峰均符合Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04的特征，且煅燒前后只是晶形有所改變，但沒有轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，具有很好的高溫穩(wěn)定性。附圖2分別為Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04抗菌劑的不同溫度的抗菌圈測(cè)試。(2)抗菌陶瓷樣品的制備-將所制得的Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04抗菌劑用量以干釉總重量曰照6小時(shí)300°C600°C1000°C1260°C28683末末末體體粉粉粉日一rr曰晶淺淺淡淡淡的12wt^的比例添加到衛(wèi)生瓷釉中，攪拌lh左右，使抗菌劑在釉中分散完全。然后將抗菌釉漿施于陶坯表面，再干燥后采用氧化氣氛燒成，最高燒成溫度為1260°C，最終制得抗菌陶瓷樣品。將制成的抗菌陶瓷樣品進(jìn)行抗菌及耐候性測(cè)試。用鹽酸和次氯酸鈉對(duì)抗菌陶瓷表面進(jìn)行擦洗和浸漬實(shí)驗(yàn)，在樣品表面分別擦洗3h，或者直接浸漬3個(gè)月，再進(jìn)行抗菌實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表2。表2抗菌陶瓷耐久性抗菌試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表2可見，將Ag2Mo(VZnMo04-CuMo04抗菌粉劑加入到陶瓷釉料中制成的抗菌陶瓷，用一定濃度的鹽酸和次氯酸鈉擦洗或浸漬后，抗菌率雖下降了0.31.3%，但抗菌陶瓷樣品仍然保持較高的抗菌性，說明抗菌陶瓷樣品耐酸、堿性較強(qiáng)。附圖3為擦洗前后鉬酸鹽抗菌陶瓷抗菌率測(cè)試時(shí)的數(shù)碼照片，通過與非抗菌陶瓷的對(duì)比，可直觀看出抗菌陶瓷具有良好的殺菌性能。本發(fā)明的特點(diǎn)是首次將微波加熱、共沉淀合成的方法引入Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04三組分鉬酸鹽抗菌粉體制備中。試驗(yàn)表明，與磁力攪拌加熱法制備抗菌劑的周期需要412h相比，采用微波加熱的方法制備周期僅2h左右就可以得到效果更好的抗菌劑，這樣大大節(jié)省了時(shí)間；其次共沉淀合成的方法引入Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04三組分鉬酸鹽的粉體制備，得到的抗菌劑均勻，粒徑小。第三由于用部分CuMo04，ZnMo04化合物代替Ag2Mo04化合物，使得抗菌劑成本降低。表3示出微波加熱和磁力攪拌加熱制備抗菌劑顏色、粒徑及抗菌性能的比較；表3微波加熱與磁力攪拌加熱合成抗菌劑的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表3中可以看出，微波加熱制備三組分共沉淀鉬酸鹽抗菌劑的周期遠(yuǎn)小于采用磁力攪拌加熱制備周期，使用微波爐加熱制備抗菌劑方便快捷；對(duì)于同濃度的反應(yīng)液，微波加熱法制得的抗菌劑顏色、粒徑、抗菌效果均優(yōu)于磁力攪拌加熱法的。對(duì)制成抗菌劑及抗菌陶瓷進(jìn)行抗菌效果測(cè)試，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率測(cè)試均在90%以上，符合中國(guó)建材行業(yè)抗菌陶瓷的標(biāo)準(zhǔn)。圖1三組分抗菌劑在不同溫度熱處理的XRD圖譜圖2不同溫度三組分抗菌劑的抑菌圈圖3不同陶瓷樣品的抗菌率測(cè)試數(shù)碼照片a.未加抗菌劑的陶瓷b.浸漬擦洗三個(gè)月后的抗菌陶瓷具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將濃度為0.1mol/L的硝酸銅溶液10ml、濃度為O.lmol/L的硝酸鋅溶液10ml以及濃度為0.1mol/L的硝酸銀溶液40ml同時(shí)滴加到50ml濃度為O.lmol/L鉬酸鈉溶液中，得到混合溶液。攪拌混合溶液lh左右，使其混合均勻。然后置于功率為500900W的微波爐中，加熱30120s使其在微波條件下完成化學(xué)反應(yīng)，然后取出，再攪拌溶液lh左右，使其在攪拌中冷卻后待沉淀物析出。洗滌、過濾、干燥析出的沉淀物，即得Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04三組分抗菌劑粉料。實(shí)施例2將所制得的Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04抗菌劑用量以干釉總重量的12wt^的比例添加到衛(wèi)生瓷釉中，攪拌lh左右，使抗菌劑在釉中權(quán)利要求1.一種采用微波加熱制備Ag2MoO4-ZnMoO4-CuMoO4三組分共沉淀鉬酸鹽抗菌劑的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)先配制濃度為0.1mol/L鉬酸鈉溶液50ml，再往其中同時(shí)滴加10ml濃度為0.1mol/L的硝酸銅溶液、10ml濃度為0.1mol/L的硝酸鋅溶液和40ml濃度為0.1mol/L的硝酸銀溶液，得到混合溶液，攪拌混合溶液1h左右，使其混合均勻，然后置于功率為500～900W的微波爐中，加熱30～120s使其在微波條件下完成化學(xué)反應(yīng)，然后取出，再攪拌溶液1h左右使其在攪拌中冷卻后待沉淀物析出；(2)將上述沉淀物用去離子水洗滌、過濾數(shù)次，以保證除去沉淀中的Na+、NO3-和MO42-，并采用AgNO3溶液檢驗(yàn)洗滌液中無MO42-離子殘留；(3)將洗滌后的沉淀物置于功率為500～900W的微波爐中加熱3～5min使其干燥，即得所需的抗菌劑。2.—種用權(quán)利要求1所述方法制備的Ag2Mo04-ZnMo04-CuMo04抗菌劑用于陶瓷的方法，其特征在于將抗菌劑用量占干釉總重量的l2wt%的比例加入到衛(wèi)生瓷釉中，攪拌lh左右，使抗菌劑在釉中分散完全；然后將抗菌釉漿施于陶坯表面，干燥后采用氧化氣氛燒成，最高燒成溫度126(TC，最后制得抗菌陶瓷樣品；抗菌測(cè)試符合中國(guó)建材行業(yè)抗菌陶瓷的標(biāo)準(zhǔn)。全文摘要本發(fā)明涉及一種微波加熱制備Ag₂MoO₄-ZnMoO₄-CuMoO₄方法。試驗(yàn)表明在微波加熱條件下能促進(jìn)該種抗菌劑化學(xué)反應(yīng)的完成，較大地縮短了抗菌劑的制備時(shí)間。且在制備三組分共沉淀的鉬酸鹽抗菌粉體的混合溶液時(shí)，采用共沉淀的方式使得抗菌劑的粒徑更均勻，提高了抗菌效果。通過未燒及1260℃焙燒樣品的XRD分析比較，三組分鉬酸鹽抗菌劑具有良好的高溫穩(wěn)定性。且由于用部分CuMoO₄、ZnMoO₄的化合物代替Ag₂MoO₄化合物，使得抗菌劑成本降低。將所制得的Ag₂MoO₄-ZnMoO₄-CuMoO₄抗菌劑用量以干釉總重量1～2wt％的比例添加到衛(wèi)生瓷釉中，經(jīng)1260℃左右的溫度燒成得到抗菌陶瓷樣品。經(jīng)抗菌性能測(cè)試，抗菌陶瓷對(duì)大腸桿菌及金黃色葡萄球菌的抑菌率均在90％以上，符合中國(guó)建材行業(yè)抗菌陶瓷的標(biāo)準(zhǔn)。文檔編號(hào)A01N59/00GK101268784SQ20081009377公開日2008年9月24日申請(qǐng)日期2008年4月21日優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日發(fā)明者吳衛(wèi)華,崔海濱,王黔平,治郭申請(qǐng)人:河北理工大學(xué)