本發(fā)明涉及陶瓷板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多空式光觸媒陶瓷板。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有用活性炭過濾網(wǎng)進(jìn)行除臭，但這種方式只是把有臭味的物質(zhì)，物理性的吸住在活性炭過濾網(wǎng)的表面而已。這樣不僅受到溫度和濕度等環(huán)境的影響，有可能還會把吸住的臭氣和異味再放出。因活性炭過濾網(wǎng)吸住能力有限，當(dāng)吸住能力飽和時需要及時更換，這樣會增加成本的負(fù)擔(dān)。

用化學(xué)式的吸著劑、是使用化學(xué)藥品來進(jìn)行的。化學(xué)式的吸著劑、是用氧化還原反應(yīng)把有害氣體轉(zhuǎn)化為無害化。但因使用的是藥品，它本身作為消耗品，有必要定期的交換、成本高?；瘜W(xué)藥品不能按一般的產(chǎn)品進(jìn)行處理，廢品處理也是難題。

光觸媒在太陽，熒光燈等受到光的照射、它的表面會產(chǎn)生強有力的氧化力、促進(jìn)跟被接觸的臭氣，細(xì)菌等物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。細(xì)菌，臭氣等一些有害物質(zhì)，大部分是由炭水化合物組成的有機化合物，在光觸媒的作用下氧化分解成二氧化炭和水。

對含有硫黃和氮的極少數(shù)的化合物、被光觸媒氧化、轉(zhuǎn)變成硫酸塩、硝酸鹽、附著在光觸媒的表面上。但這些物質(zhì)可以用水清洗或燒烤就可以簡單除掉，恢復(fù)或再生光觸媒的特性，不存在頻繁交換的問題，這樣可以減低很多成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種提供高效率進(jìn)行脫臭并容易維修管理的多空式光觸媒陶瓷板。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種多空式光觸媒陶瓷板，包括多空式陶瓷板，其厚度在5-20mm之間，所述多空式陶瓷板的整個內(nèi)部由大小為50-100μm的小孔相互連接呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其多空式陶瓷板的孔隙率在90％以上，多空式陶瓷板的表面設(shè)有多個凹型槽，所述多空式陶瓷板的表面設(shè)有納米二氧化鈦光觸媒材料層，所述納米二氧化鈦光觸媒材料層的表面鑲嵌有金屬粒子。

優(yōu)選的，所述納米二氧化鈦光觸媒材料層的厚度在1-5μm之間。

優(yōu)選的，所述納米二氧化鈦光觸媒材料層中的二氧化鈦粒子的粒徑為5-20nm。

一種多空式光觸媒陶瓷板的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制作多空式陶瓷板，采用礬土粉末為原料調(diào)制成泥漿，將泥漿灌入定形好的聚氨酯橡膠模具中，然后在高溫上燒烤，待聚氨酯橡膠模具在高溫下燒熔后，剩下的泥漿骨架就燒制成為多空式陶瓷板；礬土粉末制成的泥漿在燒制成型時，產(chǎn)生氣體形成多個小孔，多空式陶瓷板整個內(nèi)部由大小為50-100μm的小孔相互連接呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

步驟二：制作光觸媒的液體溶液，將粒徑大小在5-20nm的二氧化鈦微粒子15g，放入到100l純水里面攪拌，通過超聲波分散機，將納米狀態(tài)的二氧化鈦微粒子，均勻分布在純水里，制得光觸媒液體溶液；

步驟三：制作多空式光觸媒陶瓷板，將步驟一中制得的多空式陶瓷板浸泡到步驟二中的光觸媒液體溶液中，待多空式陶瓷板的表面粘貼的二氧化鈦薄膜厚度在1-5μm時，取出多空式陶瓷板并在溫度為50-300度環(huán)境下進(jìn)行熱處理干燥，使多空式陶瓷板表面粘貼二氧化鈦薄膜，得到多空式光觸媒陶瓷板；

步驟四：金屬物的添加，將步驟三中制得的粘貼二氧化鈦薄膜的多空式光觸媒陶瓷板，浸入金屬離子溶液中，取出過剩的金屬離子溶液，在溫度為300-800℃的氫氣環(huán)境中還原、使部分金屬粒子鑲嵌在二氧化鈦薄膜上。

優(yōu)選的，所述步驟一中聚氨酯橡膠模具的形狀為不同厚度的圓柱形或長方形或正方形，其表面均設(shè)有凹槽，使多空式陶瓷板的表面形成多個凹型槽。

優(yōu)選的，所述步驟四中的金屬粒子為pt、ir、rh、ru、pd、au、ag、cu、zn、v、cr、mn、fe、co、ni、sc、y、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb中的至少一種。比如以ag，cu為例，將硝酸銀及硫酸銅粉末放入到去離子水里面，并把已做好的多空式光觸媒陶瓷板浸放在此溶液里面后取出，用500度氫氣環(huán)境中熱處理2至4小時，就可以把ag，或cu粒子鑲嵌在多空式陶瓷板的二氧化鈦薄膜表面上。

光的照射使光觸媒被活化，光觸媒的氧化作用、使金屬離子轉(zhuǎn)換成金屬、或金屬氧化物，為激發(fā)二氧化鈦光觸媒的活化能力最好是用380nm以下的波長來照射。

本發(fā)明中，附著在納米二氧化鈦光觸媒膜上的金屬粒子或金屬氧化物粒子或金屬離子，可大大提高光觸媒的反應(yīng)能力，納米二氧化鈦光觸媒膜在紫外線的作用下，產(chǎn)生強烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體；能有效殺滅多種細(xì)菌，并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理；同時還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能，不僅易于清潔，而且還有助于分解異味，防止污垢附著。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種多空式光觸媒陶瓷板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1中的實驗結(jié)果圖。

圖中：1多空式陶瓷板、2納米二氧化鈦光觸媒材料層。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

本實施例中采用的超聲波分散機的型號為fs-300c。

實施例1

參照圖1，一種多空式光觸媒陶瓷板，包括多空式陶瓷板1，其厚度為5mm，多空式陶瓷板1的整個內(nèi)部由大小為50μm的小孔相互連接呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其多空式陶瓷板1的孔隙率為91％，其表面設(shè)有多個凹型槽，多空式陶瓷板1的表面設(shè)有納米二氧化鈦光觸媒材料層2，納米二氧化鈦光觸媒材料層2的表面鑲嵌有金屬粒子。

納米二氧化鈦光觸媒材料層的厚度為1μm，納米二氧化鈦光觸媒材料層中的二氧化鈦粒子的粒徑為5nm。

其制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制作多空式陶瓷板，采用礬土粉末為原料調(diào)制成泥漿，將泥漿灌入定形好的聚氨酯橡膠模具中，然后在高溫上燒烤，待聚氨酯橡膠模具在高溫下燒熔后，剩下的泥漿骨架就燒制成為多空式陶瓷板；

步驟二：制作光觸媒的液體溶液，將粒徑大小在5nm的二氧化鈦微粒子15g，放入到100l純水里面攪拌，通過超聲波分散機，將納米狀態(tài)的二氧化鈦微粒子，均勻分布在純水里，制得光觸媒液體溶液；

步驟三：制作多空式光觸媒陶瓷板，將步驟一中制得的多空式陶瓷板浸泡到步驟二中的光觸媒液體溶液中，待多空式陶瓷板的表面粘貼的二氧化鈦薄膜厚度在1μm時，取出多空式陶瓷板并在溫度為50度環(huán)境下進(jìn)行熱處理干燥，使多空式陶瓷板表面粘貼二氧化鈦薄膜，得到多空式光觸媒陶瓷板；

步驟四：金屬物的添加，將步驟三中制得的粘貼二氧化鈦薄膜的多空式光觸媒陶瓷板，浸入金屬離子溶液中，排出過剩的金屬離子溶液，在溫度為300℃的氫氣環(huán)境中還原、使部分金屬粒子鑲嵌在二氧化鈦薄膜上。

優(yōu)選的，步驟一中聚氨酯橡膠模具的形狀為不同厚度的圓柱形或長方形或正方形，其表面均設(shè)有凹槽，所述步驟四中的金屬粒子為ag。

將多空式光觸媒陶瓷板放入到體積30m³的容器內(nèi)、容器內(nèi)注入乙醛、風(fēng)量設(shè)定為20m³/min、測出容器內(nèi)的乙醛濃度隨時間的變化，如圖2所示，添加ag粒子后乙醛的濃度下降速率明顯加快，說明在二氧化鈦薄膜表面鑲嵌金屬ag粒子可與二氧化鈦光觸媒具有良好的協(xié)同作用，可大大提高光觸媒的反應(yīng)能力。

實施例2

參照圖1，一種多空式光觸媒陶瓷板，包括多空式陶瓷板1，其厚度為8mm，多空式陶瓷板1的整個內(nèi)部由大小為60μm的小孔相互連接呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其多空式陶瓷板1的孔隙率為93％，其表面設(shè)有多個凹型槽，多空式陶瓷板1的表面設(shè)有納米二氧化鈦光觸媒材料層2，納米二氧化鈦光觸媒材料層2的表面鑲嵌有金屬粒子。

納米二氧化鈦光觸媒材料層的厚度為2μm，納米二氧化鈦光觸媒材料層中的二氧化鈦粒子的粒徑為8nm。

其制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制作多空式陶瓷板，采用礬土粉末為原料調(diào)制成泥漿，將泥漿灌入定形好的聚氨酯橡膠模具中，然后在高溫上燒烤，待聚氨酯橡膠模具在高溫下燒熔后，剩下的泥漿骨架就燒制成為多空式陶瓷板；

步驟二：制作光觸媒的液體溶液，將粒徑大小在8nm的二氧化鈦微粒子15g，放入到100l純水里面攪拌，通過超聲波分散機，將納米狀態(tài)的二氧化鈦微粒子，均勻分布在純水里，制得光觸媒液體溶液；

步驟三：制作多空式光觸媒陶瓷板，將步驟一中制得的多空式陶瓷板浸泡到步驟二中的光觸媒液體溶液中，待多空式陶瓷板的表面粘貼的二氧化鈦薄膜厚度在2μm時，取出多空式陶瓷板并在溫度為150度環(huán)境下進(jìn)行熱處理干燥，使多空式陶瓷板表面粘貼二氧化鈦薄膜，得到多空式光觸媒陶瓷板；

步驟四：金屬物的添加，將步驟三中制得的粘貼二氧化鈦薄膜的多空式光觸媒陶瓷板，浸入金屬離子溶液中，排出過剩的金屬離子溶液，在溫度為400℃的氫氣環(huán)境中還原、使部分金屬粒子鑲嵌在二氧化鈦薄膜上。

優(yōu)選的，步驟一中聚氨酯橡膠模具的形狀為不同厚度的圓柱形或長方形或正方形，其表面均設(shè)有凹槽，所述步驟四中的金屬粒子為sc。

實施例3

參照圖1，一種多空式光觸媒陶瓷板，包括多空式陶瓷板1，其厚度為12mm，多空式陶瓷板1的整個內(nèi)部由大小為70μm的小孔相互連接呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其多空式陶瓷板的孔隙率為95％，其表面設(shè)有多個凹型槽，多空式陶瓷板1的表面設(shè)有納米二氧化鈦光觸媒材料層2，納米二氧化鈦光觸媒材料層2的表面鑲嵌有金屬粒子。

納米二氧化鈦光觸媒材料層的厚度為3μm，納米二氧化鈦光觸媒材料層中的二氧化鈦粒子的粒徑為12nm。

其制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制作多空式陶瓷板，采用礬土粉末為原料調(diào)制成泥漿，將泥漿灌入定形好的聚氨酯橡膠模具中，然后在高溫上燒烤，待聚氨酯橡膠模具在高溫下燒熔后，剩下的泥漿骨架就燒制成為多空式陶瓷板；

步驟二：制作光觸媒的液體溶液，將粒徑大小在12nm的二氧化鈦微粒子15g，放入到100l純水里面攪拌，通過超聲波分散機，將納米狀態(tài)的二氧化鈦微粒子，均勻分布在純水里，制得光觸媒液體溶液；

步驟三：制作多空式光觸媒陶瓷板，將步驟一中制得的多空式陶瓷板浸泡到步驟二中的光觸媒液體溶液中，待多空式陶瓷板的表面粘貼的二氧化鈦薄膜厚度在3μm時，取出多空式陶瓷板并在溫度為200度環(huán)境下進(jìn)行熱處理干燥，使多空式陶瓷板表面粘貼二氧化鈦薄膜，得到多空式光觸媒陶瓷板；

步驟四：金屬物的添加，將步驟三中制得的粘貼二氧化鈦薄膜的多空式光觸媒陶瓷板，浸入金屬離子溶液中，排出過剩的金屬離子溶液，在溫度為500℃的氫氣環(huán)境中還原、使部分金屬粒子鑲嵌在二氧化鈦薄膜上。

優(yōu)選的，步驟一中聚氨酯橡膠模具的形狀為不同厚度的圓柱形或長方形或正方形，其表面均設(shè)有凹槽，所述步驟四中的金屬粒子為cu。

實施例4

參照圖1，一種多空式光觸媒陶瓷板，包括多空式陶瓷板1，其厚度為16mm，多空式陶瓷板1的整個內(nèi)部由大小為80μm的小孔相互連接呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其多空式陶瓷板的孔隙率為97％，其表面設(shè)有多個凹型槽，多空式陶瓷板1的表面設(shè)有納米二氧化鈦光觸媒材料層2，納米二氧化鈦光觸媒材料層2的表面鑲嵌有金屬粒子。

納米二氧化鈦光觸媒材料層的厚度為4μm，納米二氧化鈦光觸媒材料層中的二氧化鈦粒子的粒徑為16nm。

其制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制作多空式陶瓷板，采用礬土粉末為原料調(diào)制成泥漿，將泥漿灌入定形好的聚氨酯橡膠模具中，然后在高溫上燒烤，待聚氨酯橡膠模具在高溫下燒熔后，剩下的泥漿骨架就燒制成為多空式陶瓷板；

步驟二：制作光觸媒的液體溶液，將粒徑大小在16nm的二氧化鈦微粒子15g，放入到100l純水里面攪拌，通過超聲波分散機，將納米狀態(tài)的二氧化鈦微粒子，均勻分布在純水里，制得光觸媒液體溶液；

步驟三：制作多空式光觸媒陶瓷板，將步驟一中制得的多空式陶瓷板浸泡到步驟二中的光觸媒液體溶液中，待多空式陶瓷板的表面粘貼的二氧化鈦薄膜厚度在4μm時，取出多空式陶瓷板并在溫度為250度環(huán)境下進(jìn)行熱處理干燥，使多空式陶瓷板表面粘貼二氧化鈦薄膜，得到多空式光觸媒陶瓷板；

步驟四：金屬物的添加，將步驟三中制得的粘貼二氧化鈦薄膜的多空式光觸媒陶瓷板，浸入金屬離子溶液中，排出過剩的金屬離子溶液，在溫度為600℃的氫氣環(huán)境中還原、使部分金屬粒子鑲嵌在二氧化鈦薄膜上。

優(yōu)選的，步驟一中聚氨酯橡膠模具的形狀為不同厚度的圓柱形或長方形或正方形，其表面均設(shè)有凹槽，所述步驟四中的金屬粒子為mn。

實施例5

參照圖1，一種多空式光觸媒陶瓷板，包括多空式陶瓷板1，其厚度為20mm，多空式陶瓷板1的整個內(nèi)部由大小為100μm的小孔相互連接呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其多空式陶瓷板的孔隙率為99％，其表面設(shè)有多個凹型槽，多空式陶瓷板1的表面設(shè)有納米二氧化鈦光觸媒材料層2，納米二氧化鈦光觸媒材料層2的表面鑲嵌有金屬粒子。

納米二氧化鈦光觸媒材料層的厚度為5μm，納米二氧化鈦光觸媒材料層中的二氧化鈦粒子的粒徑為20nm。

其制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制作多空式陶瓷板，采用礬土粉末為原料調(diào)制成泥漿，將泥漿灌入定形好的聚氨酯橡膠模具中，然后在高溫上燒烤，待聚氨酯橡膠模具在高溫下燒熔后，剩下的泥漿骨架就燒制成為多空式陶瓷板；

步驟二：制作光觸媒的液體溶液，將粒徑大小在20nm的二氧化鈦微粒子15g，放入到100l純水里面攪拌，通過超聲波分散機，將納米狀態(tài)的二氧化鈦微粒子，均勻分布在純水里，制得光觸媒液體溶液；

步驟三：制作多空式光觸媒陶瓷板，將步驟一中制得的多空式陶瓷板浸泡到步驟二中的光觸媒液體溶液中，待多空式陶瓷板的表面粘貼的二氧化鈦薄膜厚度在5μm時，取出多空式陶瓷板并在溫度為300度環(huán)境下進(jìn)行熱處理干燥，使多空式陶瓷板表面粘貼二氧化鈦薄膜，得到多空式光觸媒陶瓷板；

步驟四：金屬物的添加，將步驟三中制得的粘貼二氧化鈦薄膜的多空式光觸媒陶瓷板，浸入金屬離子溶液中，排出過剩的金屬離子溶液，在溫度為800℃的氫氣環(huán)境中還原、使部分金屬粒子鑲嵌在二氧化鈦薄膜上。

優(yōu)選的，步驟一中聚氨酯橡膠模具的形狀為不同厚度的圓柱形或長方形或正方形，其表面均設(shè)有凹槽，所述步驟四中的金屬粒子為pt。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。