[发明专利]一种微/纳米银负载的钛酸钡泡沫陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种微/纳米银负载的钛酸钡泡沫陶瓷及其制备方法。以有机添加剂为助剂，去离子水为溶剂，纳米钛酸钡为陶瓷原料，混合研磨后形成浆料；将预处理的聚合物海绵浸渍于浆料中挂浆处理，干燥后得到钛酸钡泡沫陶瓷生坯,经烧结得到钛酸钡泡沫陶瓷,经多巴胺改性，在骨架表面原位沉积微/纳米银，得到改性的微/纳米银负载的钛酸钡泡沫陶瓷,再将其置于新配制的银氨溶液中进一步还原，得到一种微/纳米银负载的钛酸钡泡沫陶瓷,它具有三维立体网络骨架结构，通过调节反应条件，可实现微/纳米银负载量、粒径等的调控。本发明提供的微/纳米银负载的钛酸钡泡沫陶瓷的制备方法具有工艺简单、可控，绿色环保，适用性广等特点，适合于工业化生产。

主权项

一种微/纳米银负载的钛酸钡泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于包含如下步骤：（1）按质量计，将100份纳米钛酸钡与30～120份浓度为1～15wt%的有机粘结剂水溶液充分研磨，得到浆料A；在浆料A中加入10～80份浓度为0.5～3wt%的有机流变剂水溶液，充分研磨后得到浆料B；在浆料B中加入20～80份浓度为0.5～3wt%的有机分散剂水溶液，充分研磨后得到浆料C；（2）将规格为15～35 PPI的聚合物海绵浸渍在浓度为5～20wt%的氢氧化钠水溶液中，升温至50～75℃并保温2～6h后，将聚合物海绵取出，用去离子水洗涤并甩干后得到聚合物海绵D；在常温下，将聚合物海绵D浸渍在浓度为0.5～3wt%的表面活性剂水溶液中,2～6h后取出,甩去多余的表面活性剂，在温度为40～80℃的条件下干燥处理，得到预处理的聚合物海绵E；（3）将预处理的聚合物海绵E浸渍在步骤（1）制得的浆料C中，在常温下放置1～10min进行挂浆处理后,挤压排除多余的浆料，再在温度为40～80℃的条件下进行干燥处理；依次重复挂浆、干燥处理1～7次，得到钛酸钡泡沫陶瓷生坯；（4）将步骤（3）制得的钛酸钡泡沫陶瓷生坯，以0.5～5℃/min的速率由室温升温至100～300℃，再以0.5～5℃/min的速率升温至500～700℃并保温0.5～2h后，以2～10℃/min的速率升温至1000～1500℃并保温1～5h后，随炉冷却至室温，得到钛酸钡泡沫陶瓷；（5）用缓冲试剂、水和盐酸多巴胺，配制浓度为0.5～10g/L的多巴胺溶液；用碱调节pH 值至8.3～8.8，得到溶液F；将步骤（4）制得的钛酸钡泡沫陶瓷浸渍在溶液F中，常温下放置1～24h，再经去离子水洗涤、干燥后，得到多巴胺改性的钛酸钡泡沫陶瓷；(6) 按体积计，将4～20份浓度为0.1～1wt%的稳定剂水溶液加入到100份浓度为0.03～0.3mol/L的新配制的银氨溶液中，混合均匀后，得到溶液G；将步骤（5）制得的多巴胺改性的钛酸钡泡沫陶瓷浸渍在溶液G中，常温下放置0.5～24h，得到纳米银负载钛酸钡泡沫陶瓷，再加入50～300份浓度为1～30g/L的还原剂水溶液，常温下放置0.1～5h，经去离子水洗涤、干燥后，得到微/纳米银负载的钛酸钡泡沫陶瓷。