[发明专利]一种具有抗菌性能的氧化钛复合膜及其制备方法

说明书

本发明涉及抗菌复合膜，具体的说是一种具有抗菌性能的氧化钛复合膜及其制备方法。复合膜依次为底层、过渡层和抗菌层；以釉面为底层，玻璃为过渡层,锐钛型二氧化钛为抗菌层。本发明可应用于陶瓷制品等，所制备的陶瓷表面光洁美观，呈银白色。通过抗菌测试发现，瓷砖表面具有较强的抑菌性。可用来制作厨卫的地面和墙面砖，日用卫生陶瓷用品及工艺品等。

技术领域

本发明涉及抗菌复合膜，具体的说是一种具有抗菌性能的氧化钛复合膜及其制备方法。

背景技术

氧化钛，尤其是锐钛型二氧化钛，具有光催化性能。当照射在氧化钛的光子能量大于禁带宽度时，会在导带产生光生电子，同时在价带产生光生空穴，形成光生电子—空穴对。氧化性的反应物与从导带迁移到氧化钛表面的电子接触，发生还原反应；而还原性的反应物与从价带迁移到氧化钛表面的空穴结合，发生氧化反应。此外，电子与空穴也可能在氧化钛内部或内表面复合而湮灭，并将其能量通过辐射方式散发。光生空穴输运接触到半导体表面的气相或水相的吸附物，从而产生光催化反应。TiO₂表面的光生空穴有很强得电子能力，可以将吸附在表面的OH^-和H₂O分子氧化成氧化成羟基自由基OH·，OH·氧化能力很强，可以氧化许多有机污染物和一些无机物。移动到TiO₂表面的光生电子具有很强的还原能力，它可以与吸附在TiO₂表面的氧分子发生还原反应，生成过氧化物自由基O₂^-.、HO₂^-等，最后转化为O₂^-和OH·自由基，都具有很强的化学活性，直接攻击细菌细胞，破坏不饱和键，使细菌的蛋白质变异和脂类分解，从而杀灭细菌。

对二氧化钛光催化材料的应用通常采用热溶胶法、粘结剂混合法和solgel法等制备半导体膜，问题是有些膜的结合力不强。

发明内容

本发明目的是提供一种具有抗菌性能的氧化钛复合膜。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种具有抗菌性能的氧化钛复合膜，复合膜依次为底层、过渡层和抗菌层；以釉面为底层，玻璃为过渡层,锐钛型二氧化钛为抗菌层。

所述底层厚度在0.1mm-0.5mm；釉面层为经高温烧制获得700℃-3000℃的氧化物固熔体。

所述玻璃过渡层厚度在100nm-20000nm，由去离子水、聚乙烯醇溶液、玻璃粉混合制备的分散液烧制而成，熔点在400℃-700℃。

所述抗菌层厚度在15nm-200nm之间，是由去离子水、聚乙烯醇溶液、纳米二氧化钛混合制备的分散液烧制而成，平均粒径在5nm-30nm。

一种具有抗菌性能的氧化钛复合膜的制备方法：

1)将未烧结的釉面置于1300-1500℃高温烧制4-6小时，获得光滑的釉面层；

2)按质量份数为200份去离子水，10-20份聚乙烯醇溶液，4-8份熔点范围在400-700℃的玻璃粉混合制备分散液，而后刷涂于步骤1)釉面层表面，在1200℃高温烧制2-4小时形成过渡层；

3)按重量份数用200份去离子水，10-20份聚乙烯醇溶液，0.5-2份TiO₂，混合制备分散液，而后刷涂于步骤2)过渡层表面，在900-1100℃下高温烧制2-4小时，表面冷却即获得具有抗菌性能的氧化钛复合膜。

一种具有抗菌性能的氧化钛复合膜的应用，所述氧化钛复合膜在厨卫、日用卫生的陶瓷中作为抗菌膜的应用。