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复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法

阅读:957发布:2023-01-18

专利汇可以提供复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 泡沫 金属,特别是涉及一种以泡沫镍为基底,负载二 氧 化 钛 光催化剂的复合抗菌泡沫金属的生产方法,该生产方法包括电 镀 液配制、复合光催化抗菌层的制备,其中 电镀 液配制:由 硫酸 镍、氯化镍、 硼 酸、组合添加剂配制而成;复合光催化抗菌层的制备,在配制电镀液的 基础 上,按以下步骤操作:加入纳米TiO2,搅拌,使其充分润湿、分散,以镍板为 阳极 ,泡沫镍为 阴极 ,挂镀, 水 洗后自然烘干。在泡沫镍表面获得了均匀的、高效的纳米TiO2 薄膜 ,不但提高了光、 流体 和光催化剂的有效作用面积,而且TiO2光催化剂镶嵌牢固,不易脱落,循环使用寿命长,杀菌效果好。,下面是复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法专利的具体信息内容。

1、一种复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法,其特征在于:包括 以下步骤
(一)电液的配制
(1)将一定体积的加热到50-60℃;
(2)四种组分按顺序加入:①加入酸作为pH缓冲剂;②加 入硫酸镍作为主盐;③氯化镍作为阳极促进剂;④加入组合添加剂;
(3)配方配比:硫酸镍∶氯化镍∶硼酸∶组合添加剂=230-250g/L∶ 35-40g/L∶35-40g/L∶5-8ml/L;
(二)复合光催化抗菌层的制备
在上述(一)配制电镀液的基础上,保持电镀液50-60℃按以 下顺序步骤操作:
(1)每升电镀液中,加入粒径30nm的粉末状的TiO2光催化剂 10-50g;
(2)搅拌30-60min,使其充分润湿、分散;
(3)以镍板为阳极,孔径30-110PI泡沫镍为阴极,利用复合 电沉积方法挂镀,挂镀的时间为10-15min,阴极电流10-14A/dm2;
(4)水洗后自然烘干。
2、根据权利要求1所述的复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法 其特征在于:
(一)、电镀液的配制
(1)将一定体积的水加热到50℃;
(2)四种组分按顺序加入:①加入硼酸作为pH缓冲剂;②加 入硫酸镍作为主盐;③氯化镍作为阳极促进剂;④加入组合添加剂;
(3)配方配比:硫酸镍230g/L,氯化镍40g/L,硼酸35g/L, 组合添加剂6ml/L;
(二)、复合光催化抗菌层的制备
①每升电镀液中,加入粒径30nm的粉末状的纳米TiO2光催化 剂10g;
②搅拌30min,使其充分润湿、分散;
③30PPI泡沫镍为阴极,挂镀的时间为10min,阴极电流密度 10A/dm2。
3、根据权利要求1所述的复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法 其特征在于:
(一)、电镀液的配制
(1)将一定体积的水加热到55℃;
(2)四种组分按顺序加入:①加入硼酸作为pH缓冲剂;②加 入硫酸镍作为主盐;③氯化镍作为阳极促进剂;④加入组合添加剂;
(3)配方配比:硫酸镍250g/L,氯化镍35g/L,硼酸40g/L, 组合添加剂8ml/L;
(二)、复合光催化抗菌层的制备
①每升电镀液中,加入粒径30nm的粉末状的TiO2光催化剂 50g;
②搅拌40min,使其充分润湿、分散;
③110PPI泡沫镍为阴极,挂镀的时间为15min,阴极电流密度 14A/dm2。
4、根据权利要求1所述的复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法 其特征在于:
(一)、电镀液的配制
(1)将一定体积的水加热到60℃;
(2)四种组分按顺序加入:①加入硼酸作为pH缓冲剂;②加 入硫酸镍作为主盐;③氯化镍作为阳极促进剂;④加入组合添加剂;
(3)配方配比:硫酸镍240g/L、氯化镍38g/L、硼酸37g/L、组 合添加剂5ml/L;
(二)、复合光催化抗菌层的制备
①每升电镀液中,加入粒径30nm的粉末状的TiO2光催化剂30g;
②强搅拌60min,使其充分湿润分散;
③70PPI泡沫镍为阴极,挂镀的时间13min,阴极电流密度 12A/dm2。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种泡沫金属,特别是涉及一种以泡沫镍为基底,负 载二光催化剂的复合抗菌泡沫金属的生产方法。

背景技术

现有的制备二氧化钛(TiO2)负载型抗菌材料的方法主要有四种: (一)利用溶胶凝胶直接在耐热基材表面制备TiO2薄膜并进行烧结。 由于采用溶胶凝胶法制备的纳米TiO2光催化薄膜,为无孔结构,比 表面小,活性较差,且要求基底材料有一定的耐高温要求;(二)是 直接在基材表面负载TiO2粉体并进行烧结。由于纳米TiO2与基底 材料的结合很松散,催化剂容易脱落,其实用化较困难;(三)直接 在基体生产中掺入纳米TiO2悬浮液,由于纳米TiO2掺杂在基体中, 表面裸露的TiO2量少,活性较低;(四)利用氟树脂和无机树脂 等反纳米光催化剂负载在基材上,由于氟树脂和无机硅树脂等对纳米 催化剂等对纳米催化剂的包裹作用,光催化效率低,其结合强度也差, 且有机树脂还会出现紫外光分解情况。
上述方法一般使用片状材料如金属片,玻璃片或塑料等作为载 体,在使用过程中,存在有效受光面积小,流体与光催化剂的接触面 积小及气阻大不适合高流速反应的缺点。

发明内容

本发明的目的是:提供一种复合光催化抗菌泡沫金属的生产方 法,依照该方法生产的复合光催化抗菌泡沫金属,在泡沫镍表面获得 了均匀的、高效的纳米TiO2薄膜,不但提高了光、流体和光催化剂 的有效作用面积,而且TiO2光催化剂镶嵌牢固,不易脱落,循环使 用寿命长。
本发明的复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法包括:电液的配 制、复合光催化剂抗菌层的制备。
本发明的复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法由以下步骤:
(一)电镀液的配制
(1)将一定体积的加热到50-60℃;
(2)四种组分按顺序加入:①加入酸作为pH缓冲剂;②加 入硫酸镍作为主盐;③氯化镍作为阳极促进剂;④加入组合添加剂;
(3)配方配比:硫酸镍∶氯化镍∶硼酸∶组合添加剂=230-250g/L∶ 35-40g/L∶35-40g/L∶5-8ml/L;
(二)复合光催化抗菌层的制备
在上述(一)配制电镀液的基础上,保持电镀液50-60℃按以 下顺序步骤操作:
(1)每升电镀液中,加入粒径30nm的粉末状的TiO2光催化剂 10-50g;
(2)搅拌30-60min,使其充分润湿、分散;
(3)以镍板为阳极,孔径30-110PI泡沫镍为阴极,利用复合 电沉积方法挂镀,挂镀的时间为10-15min,阴极电流10-14A/dm2;
(4)水洗后自然烘干。
本发明复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法,生产的复合光催化 抗菌泡沫金属,从图1体式显微结构图中:可以看出本泡沫金属呈三 维网状结构,空隙率大,比表面大,能有效提高光催化有效面积,空 气透过性好,提高了光利用效率;从图2中可以看出:泡沫金属表面 纳米TiO2光催化剂覆盖率大,分散均匀,且被镍金属镶嵌牢固,能 有效提高催化效率,使用寿命长。抗菌性能评价表明:在紫外灯照射 下,10min杀菌杀灭率达99.99%。
附图说明
图1是本发明复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法生产的复合 光催化抗菌泡沫金属的体式显微结构图。
图2是发明复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法生产的复合光 催化抗菌泡沫金属的金相显微结构图。

具体实施方式

组合添加剂的配制方法:
按比例取糖精∶十二烷基硫酸钠∶BN-250∶BN-253=250g/L∶ 10g/L∶650g/L∶150g/L,然后混合均匀,即制成组合添加剂。其中 糖精为食用级,其他均为电镀级。
实施例
1、电镀液的配制
取电镀级硫酸镍230g/L,氯化镍40g/L,硼酸35g/L,组合添加 剂6ml/L。
将1m3水加热到50℃;按顺序加入①硼酸;②硫酸镍;③氯化 镍;④组合添加剂,备用。
2、复合光催化抗菌层的制备
在上述“1”配制电镀液中,保持电镀液50-60℃,按以下步骤 操作:
①加入纳米TiO2光催化剂10g/L,TiO2粒径30nm;
②搅拌30min,使其充分润湿、分散;
③以镍板为阳极,30PPI泡沫镍为阴极,通过复合电沉积方法挂 镀,挂镀的时间为10min,阴极电流密度10A/dm2。
④水洗后自然烘干。
抗菌性能评价表明:用该方法生产的复合光催化抗菌泡沫金属, 在紫外灯照射下,10min可以使大肠杆菌每ml菌落总数由2.4× 105cfu降至20cfu,杀灭率99.99%;绿脓杆菌菌落总数由3.5×105cfu 降至20cfu,杀灭率为99.83%。
实施例二
1、电镀液的配制
取电镀级硫酸镍250g/L,氯化镍35g/L,硼酸40g/L,组合添加 剂8ml/L。
将1m3水加热到55℃;按顺序加入①硼酸;②硫酸镍;③氯化 镍;④组合添加剂。
2、复合光催化抗菌层的制备
在上述“1”配制电镀液中,保持电镀液50-60℃按以下步骤操 作:
①加入纳米TiO2光催化剂50g/L,TiO2的粒径30nm;
②搅拌40min,使其充分润湿、分散;
③以镍板为阳极,110PPI泡沫镍为阴极,通过复合电沉积方法 挂镀,挂镀的时间为15min,阴极电流密度14A/dm2。
④水洗后自然烘干。
抗菌性能评价表明:用该方法生产的复合光催化抗菌泡沫金属, 在紫外灯照射下,24h可以使大肠杆菌每ml菌落总数由2.0×105cfu 降至100cfu,杀灭率99.95%;绿脓杆菌菌落总数由2.3×105cfu降至 100cfu,杀灭率为99.96%。
实施例三
1、电镀液的配制
取电镀级硫酸镍240g/L、氯化镍38g/L、硼酸37g/L、组合添加 剂5ml/L。
将1m3水加热到60℃;按顺序加入①硼酸;②硫酸镍;③氯化 镍;④组合添加剂,备用。
2、复合光催化抗菌层的制备
在上述“1”配制的电镀液基础上,保持电镀液50-60℃,按以 下步骤操作:
①加入纳米TiO2光催化剂30g/L,TiO2粒径30nm;
②强搅拌60min,使其充分湿润分散;
③以镍板为阳极,70PPI泡沫镍为阴极,复合电沉积方法挂镀,挂 镀的时间13min,阴极电流密度12A/dm2;
④水洗后自然烘干。
抗菌性能评价表明:用该方法生产的复合光催化抗菌泡沫金属, 在紫外灯照射下,对大肠杆菌的杀灭率:10分钟为100.000%,5分 钟为99.999%,2分钟99.860%;对金黄葡萄球菌的杀灭率:10分钟 99.974%,5分钟99.966%,2分钟99.947%;对病毒的杀破率(破 坏率HgsAg):10分钟为100.00%,5分钟为99.902%,2分钟为 99.805%。
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