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本论文分别制备了无机载银系抗菌剂和TiO2光催化系抗菌剂,并以一定的方式喷洒在瓷砖表面,形成抗菌瓷砖。
载银系抗菌剂以膨润土、硝酸银为主要原料,找出影响膨润土阳离子交换量的主要因素,以抑菌圈大小作为评价抗菌能力的指标,通过正交试验得出常温下制备载银膨润土抗菌剂最佳制备工艺为银离子加入量0.3%,水浴温度70℃,离子交换时间为60min。实验还考察了在不同使用温度下,载银膨润土抗菌剂抗菌能力的变化,发现抗菌剂在400℃时稍好于室温,远大于800℃下的抗菌性能。
为改善载银膨润土抗菌能力,实验采用了Ag+、Zn2+和Ag+、Cu2+双组分离子与膨润土进行阳离子交换制备抗菌剂。实验表明,采用双组分离子制备的无机抗菌剂与以单组分离子制备的抗菌剂相比,具有更好的抗菌性能,且以银锌、银铜比为1:6较为合适。XRD测试同时表明,少量的Zn2+以ZnO的形式存在于膨润土晶格当中。
实验采用以银氨等络合离子的方法制备载银系无机抗菌剂。结果发现:与直接以银等离子制备的抗菌剂相比,以银氨等络合离子制备的抗菌剂在高温下具有更好的抗菌性能。最低抑菌浓度(MIC)测试同时证明了这一点。将制备的抗菌剂以不同比例加入到陶瓷釉料当中,喷涂在瓷砖表面并在一定温度下烧成制备成抗菌瓷砖。通过测试发现,当抗菌剂加入量为10%以上时,瓷砖具有良好的抗菌效果。
利用溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型TiO2光催化剂,并利用La3+、Si4+进行掺杂改性。XRD测试表明,在550℃下煅烧2h能得到晶形较为完整的锐钛矿TiO2。掺杂改性后,晶粒得到了明显的细化。以罗丹明B为目标降解物,考察TiO2的光催化性能以此来表征其抗菌能力。实验表明,La3+、Si4+掺杂改性后的TiO2具有更好的光催化性能;讨论了在不同浓度的阴离子对光催化性能的影响,发现SO42-离子促进了光催化反应的进行,Cl-离子抑制了反应的进行,NO3-离子则无明显影响,且随着浓度的降低,影响作用也相应减小。
利用浸渍提拉法在瓷砖表面制备了TiO2薄膜,以光催化降解罗丹明B作为评价其抗菌性能指标,发现其具有较强的光催化性能。