[发明专利]一种可析出锐钛矿晶体的光催化釉的配方及制备方法

说明书

本发明公开了一种可析出锐钛矿晶体的光催化釉的配方及制备方法，属于陶瓷技术领域；该光催化釉由以下重量份的组分组成：10‑12份TiO₂，48‑50份SiO₂，2‑4份Al₂O₃，16‑18份B₂O₃，7.5‑9份Na₂O，6‑7.5份K₂O，1‑3份MgO，1‑3份P₂O₅，1份氟（F），将上述配方的釉料烧成熔块，研磨过200目筛子烘干后即得熔块釉。本发明直接将TiO₂加入熔块釉中，在釉熔体冷却时成功析出了锐钛矿晶体，理论上有益于光催化活性。

技术领域

本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种可析出锐钛矿晶体的光催化釉的配方及制备方法。

背景技术

自Fujishima在TiO₂电极上发现水可以被光解成氢气和氧气以来，TiO₂成为一种重要的光催化材料，在杀菌、污染物处理等领域获得了广泛的应用。TiO₂的光催化反应的实质是一种绿色，节能，环保的氧化还原反应，因此TiO₂是一种环境友好型材料，具有无毒，稳定，成本低等特点。

TiO₂主要有三种晶体：锐钛矿，金红石，板钛矿。其中，人们对于金红石和锐钛矿型TiO₂研究较多，然而金红石由于禁带宽度较低，以及电子空穴复合率较高的原因，其光催化活性相比锐钛矿晶体要差很多，因而工业上一般用锐钛矿降解污染物。锐钛矿晶体的能带间隙为3.2eV，理论上可以吸收低于387.5nm的紫外光。

锐钛矿型TiO₂一般在500-700℃相变为金红石。由于传统陶瓷的烧结温度一般都在1100℃以上，锐钛矿通常难以在陶瓷釉中稳定存在。

为抑制锐钛矿的相变，工业上通常将改性过的锐钛矿粉体涂覆于釉面再低温煅烧固载，然而这种方法制备的涂层与釉面适配性不良，涂层易磨损脱落，寿命与陶瓷不匹配，不利实际应用。

发明内容

本发明的目的在于寻找一种配方和方法，使获得的熔块釉能够直接在烧成时析出锐钛矿晶体，从而避免后期涂膜带来的问题，得到一种光催化性能良好且耐磨的陶瓷釉。

本发明的目的通过下述技术方案实现。

一种可析出锐钛矿晶体的光催化釉的配方，由以下重量份的组分组成：10-12份TiO₂，48-50份SiO₂，2-4份Al₂O₃，16-18份B₂O₃，7.5-9份Na₂O，6-7.5份K₂O，1-3份MgO，1-3份P₂O₅，1份氟（F）。

优选的，光催化釉采用熔块釉的方式制备。

以上所述的一种可析出锐钛矿晶体的光催化釉的制备方法,包括以下步骤：

1）按配方称量原料；

2）将已称量好的原料球磨混合均匀，得混合料；

3）将所述混合料装入刚玉坩埚，放入马弗炉中，升温至1300-1500℃保温；

4）从马弗炉中取出刚玉坩埚，把高温玻璃液倒入水中淬冷；

5）将冷却后的玻璃渣取出，在球磨机中球磨，过筛，取筛下料烘干，得到熔块釉，即光催化釉。

优选的，步骤2）所述球磨混合的时间为10-30min。

优选的，步骤3）所述升温的速率为5-10℃/min。