[发明专利]一种抗菌型活性炭陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌型活性炭陶瓷及其制备方法，采用氧化铝粉体为原料，添加天然抗菌剂以及粉末活性炭，采用微波干燥方式处理制得一种具有抗菌性能的活性炭陶瓷，由于该天然抗菌剂里引入稀土金属元素，并且采用异丙醇铝为溶胶，使得抗菌效果更好，晶相更均匀，开口气孔增多，具有一定的透光性，并且还使得该陶瓷的吸附性能更优异，且原料方便易得，价格低廉，制备简易，成本低，适合工业化推广。

技术领域

本发明属于功能陶瓷领域，特别涉及一种抗菌型活性炭陶瓷及其制备方法。

背景技术

目前随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们的环保意识不断增强；同时，由于环境恶化、地球变暖促使细菌滋生，传染病的感染、发病率也逐步上升。尤其是近几年的禽流感以及雾霾的肆虐更让人们认识到居家环境的净化、清洁的室外空气、有效地保护水资源等都与健康息息相关，也催生了环保抗菌用品的大市场。由于目前的抗菌活性炭制品大多为粉状或颗粒状，普遍存在强度低，易碎，无法成型，而且采用的大多数无机抗菌剂，如何将天然抗菌剂引入活性炭陶瓷值得研究。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种抗菌型活性炭陶瓷，包括天然抗菌剂、粉末活性炭、凝胶以及氧化铝粉体，所述天然抗菌剂中引入稀土金属，在氧气气氛下热处理制得。

进一步地，所述天然抗菌剂为甲壳质、壳聚糖以及抗菌性蛋白质的一种或者多种的混合。

进一步地，所述稀土金属为钪、钇、镧系中一种或者多种混合。

进一步地，所述凝胶采用异丙醇铝凝胶。

一种抗菌型活性炭陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

（1）预处理：称取粉末活性炭，放入盐类溶液中浸渍2h，水洗3次，在80℃烘箱中干燥24h，备用；

（2）配置凝胶溶剂：将异丙醇铝加入去离子水中，滴加酸至PH为4-5之间，80℃恒温水浴；

（3）配置抗菌剂：在天然抗菌剂中加入稀土金属；

（4）负载抗菌剂：称取天然抗菌剂和上述预处理后的粉末活性炭混合，加入凝胶溶剂中，在冰浴环境下超声分散，并同时采用紫外光照射1h，，微波干燥制得抗菌型活性炭粉体；

（5）制陶：称取抗菌型活性炭粉体和氧化铝粉体，加水制坯，在氧气气氛中进行热处理，冷却即得；

进一步地，（1）步骤中所述盐类物质为磷酸盐、碳酸盐或者硫酸盐中的一种。

进一步地，（4）步骤中天然抗菌剂的添加量为所述预处理后的粉末活性炭1wt%-5wt%。

进一步地，（2）步骤中所述异丙醇铝和去离子水的物质的量比值为1：（100-200）。

进一步地，（5）步骤中所述的抗菌型活性炭粉体的添加量为氧化铝粉体的20wt%-50wt%。

进一步地，（5）步骤中所述的热处理温度为500-800℃，升温速率：10℃/min。

本发明的有益效果是：本发明以氧化铝粉体为原料，添加天然抗菌剂以及粉末活性炭，制得一种具有抗菌性能的活性炭陶瓷，由于该天然抗菌剂里引入稀土金属元素，并采用冰浴环境下超声分散和紫外光照射，使得抗菌效果更好，并且该稀土金属在氧气气氛下热处理时，又能形成烧结助剂，使得该活性炭陶瓷晶相更均匀，开口气孔增多，具有一定的透光性，并且还使得该陶瓷的吸附性能更优异，且原料方便易得，价格低廉，制备简易，成本低，无需使用高温，适合工业化推广。

附图说明

图1是利用抗菌圈法测定样品的抗菌性能的示意图，参照菌种为大肠杆菌和八叠球菌；

图2是实施例5与对照例1、对照例2试样的抗菌性能的对比图；