[发明专利]一种抗菌除臭仿生石英石及其制备方法

摘要

本发明公开了一种抗菌除臭仿生石英石及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤A，制备改性树脂；步骤B，按重量百分比计，将80~90%石英、8~12%改性树脂、0.01~1%固化剂、0.01~1%偶联剂、3~8%除臭剂、1~3%氢氧化铝粉及0.1~2%色料搅拌均匀，得混合料；步骤C，将混合料进行第一次布料在模板上，振压成型，脱模，切割，按预设图案排列得半成品；再进行第二次布料，振压成型，烘干成型，然后进行后处理得成品。和现有仿生石英石相比，本发明制造的仿生石英石配料科学，制备合理，性能稳定，机械强度高、不易变形及不易老化；而且经过合理的搭配除臭剂和抗菌粉，两者协同作用，使得仿生石英石具有优异抗菌和除臭性能，进一步拓宽了仿生石英石的应用范围。

主权项

一种抗菌除臭仿生石英石的制备方法，其包括以下步骤：步骤A，制备改性树脂：按重量百分比计，将85~90%树脂、5~10%抗菌粉及1~5%分散剂用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：100℃～ 280℃；所述抗菌粉为GQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce/SiO₂/石墨烯抗菌粉；步骤B，按重量百分比计，将80~90%石英、8~12%改性树脂、0.01~1%固化剂、0.01~1%偶联剂、3~8%除臭剂、1~3%氢氧化铝粉及0.1~2%色料搅拌均匀，得混合料，上述各原料用量之和为100%；步骤C，将混合料进行第一次布料在模板上，振压成型，脱模，切割，按预设图案排列得半成品；再进行第二次布料，振压成型，烘干成型，然后进行后处理得成品；其中，所述除臭剂制备方法如下：混合以下重量百分比的原料：ZrO₂ 2~8%，TiO₂ 5~15%，SiO₂ 10~20%，V₂O₅ 1~5%，K₂O 1~5%，SnO₂ 1~5%，Cr₂O₃ 1~5%，Al₂O₃ 10~15%，Fe₂O₃ 10~15%，MgO 10~20%，Na₂O 1~10%，MnO₂ 1~10%，投入到PUHLER公司开发的大流量循环卧式砂磨机中进行研磨，控制粒径在10~300nm之间，得无机氧化物；将硅藻土分散在100~200ml的水溶液中，加入无机氧化物，其中所述硅藻土与无机氧化物的重量比为1:1~6，100~200W超声100~300rpm搅拌1~2h，让纳米材料充分进入硅藻土孔隙中，多次抽滤清洗；置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环3~8次，得除臭剂；所述抗菌粉的制备方法如下：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得GQDs悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为0.5~2W；备用；（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液，超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节pH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag₂O；（3）取1~3gGQDs/Ag₂O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液，30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液；继续超声搅拌，调节混合溶液pH值至7.0；边超声搅拌，边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼，在30~40℃下还原反应0.5~1h；之后，再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应30~48h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得GQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce；（4）将0.1~0.5gGQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比3~5:1的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯，调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应30~60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce/SiO₂；将GQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce/SiO₂置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得GQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce/SiO₂；（5）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce/SiO₂水溶液中；10~100W超声60~120min，静置，去离子水洗涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环3~8次，得GQDs/Ag₂O/Ag‑Zn‑Ce/SiO₂/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。