[发明专利]金属粒子组合TiO2光触媒强化杀菌组成物及制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种以过氧化物进行原子表面改质的，锐钛矿结晶型纳米光催化剂TiO₂杀菌组成物为主体，添加金属粒子形成Ag⁺、Cu⁺⁺、Fe^++（+++）/TiO₂广谱强化型抗菌光催化剂组成物。本发明还涉及上述组成物溶胶的制备方法和应用。 

背景技术

在我们的周围，每天都受到眼睛看不见的各种各样的有害物质的威胁。汽车尾气造成的大气污染，建材引起的致病住宅征候群，对人体有害的霉菌、空气感染的病原菌、杂菌以及病毒等等各种各样的危险存在着。由于地球环境的污染,近年来频繁地发生大型的突发性卫生事件，例如“非典”“禽流感”“甲型流感”“震后传染”等等。 

此外，建筑物外墙污秽流挂、发霉，内装璜的变色，再进一步吸烟·垃圾·床·厕所·新建材等等统称为致病住宅的恶臭。 

由于人们目前可以选择的杀菌剂以及除臭剂，大多数为氯、碘制品为代表的化学制品，消毒之后往往对于江河、土壤、大气等造成次生污染，此类被动消毒产品的应用越来越受到限制。 

国外的研究还表明，由于反复使用消毒剂，发生了“超级病菌把消毒剂当早餐”的现象，细菌不仅不怕消毒剂，也不怕常见的抗生素。 

上世纪90年代后期以来，伴随着纳米技术的进步，以锐钛矿型结晶型光催化剂TiO₂为代表的具有光催化活性半导体粒子，应用在环境净化领域的研究活跃，并且取得应用的实际效果。 

从本质上来说，光催化技术是利用光来激发氧化物等半导体，利用它们产生的e-空穴效应来促进在常温难以发生的氧化还原反应。 

  

但是，具有光来激发TiO₂氧化物等半导体，在光照不到或光暗的地方使用等等，仍然是难以解决的课题。

  

具有光激发TiO₂氧化物等半导体的环境净化，在光线比较暗或弱光的条件下，以光催化剂TiO₂为主体的Ag⁺、Cu⁺⁺、Fe^++（+++）/ TiO₂组合物，仍具有强抗菌、除臭、防霉能力。

  

研究表明微量金属元素具有广谱型的抗菌功能，例如白金、银、铜、铁等。银离子是一种广谱性杀菌材料，在目前所知的金属离子中，它的抗菌性能是最强的。据测定，水中含银离子为0.01mg/L时就可完全杀灭水中的大肠杆菌等常见细菌，还可以杀灭乙肝病毒、白癣菌和黄曲霉等真菌。

                                                                 

银的化学结构决定了银具有较高的催化能力，高氧化态银的还原势极高，足以使其周围空间产生原子氧。原子氧具有强氧化性可以灭菌，Ag⁺可以强烈地吸引细菌体中蛋白酶上的巯基（-SH），迅速与其结合在一起，使蛋白酶丧失活性，导致细菌死亡。当细菌被Ag⁺杀死后，Ag⁺又由细菌尸体中游离出来，再与其它菌落接触，周而复始地进行上述过程，这也是银杀菌持久性的原因。

铜离子是除银离子外最强的金属离子抗菌剂（见表1），具有广谱的抗菌性、无耐药性（见表2），其抗菌作用表现为迟效性（见表3），即铜离子只要维持在一定浓度并持续一定时间能有效抑菌和杀菌。