【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于搪瓷材料，涉及一种光催化功能的搪瓷釉料及制备工艺和应用。
技术介绍
1、太阳能是一种非常广泛的、无污染的可再生能源，随着技术的不断进步和成本的不断降低，太阳能利用的范围和规模也将不断扩大，因此光催化技术被越来越多的人所关注。光催化是一种利用光能激发催化剂活性的技术，它基于光照射催化剂表面时光子与催化剂表面发生相互作用，将光子的能量转化为电子和空穴，形成光生电子-空穴对(electron-hole pair)，并促进化学反应的进行。光生电子和空穴具有一定的氧化还原能力，它们在光照射下可以与吸附在催化剂表面的物质发生反应，进而将其转化为无害或低毒的物质。
2、二氧化钛（tio2）具有良好的光催化效果，能够有效地吸收可见光和紫外光，并利用光能将有害物质转化为无害产物，实现污染物的降解和去除；且tio2稳定性强，对酸碱、氧化剂和高温等具有较好的抵抗能力，能够承受高温和化学腐蚀等恶劣条件，保持较长时间的催化活性。常见形式为粉末，易于制备成薄膜或涂覆在载体上，操作简便。cuo作为一种p-型半导体，将其与tio2复合，形成了p-n异质结构的氧化铜/二氧化钛复合材料（cuo@tio2），可有效分离光生电子空穴，阻碍其复合，有效提高电子迁移率。cuo@tio2复合材料是一种具有良好光催化性能的纳米复合材料， tio2能隙位于紫外光区域，当cuo@tio2暴露在紫外光照射下时，紫外光提供能量激发tio2价带电子到导带，形成电子-空穴对。激发的电子从tio2导带迁移到cuo导带上，形成了具有高还原能力的电子。这一过程的关键在
3、目前，标识基体通常使用不锈钢材质，至今尚未有报道关于具有较好光催化功能的复合结构搪瓷标识。而所述的新型光催化标识采用光催化剂与釉料复合方式，形成具有光催化功能的搪瓷标识，当其在光源辐照下，光催化组分表现出光催化活性，有效降解其表面的有机污染物，并有效隔绝腐蚀气体与不锈钢标识基底，提高标识抗腐蚀能力。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种光催化功能的搪瓷釉料及制备工艺和应用。该方法采用搪瓷釉料与cuo@tio2复合的结构设计，搪瓷涂层兼具高强度、耐腐蚀与光催化功能，赋予了标识光催化功能，提高了新型标识（搪瓷制品）的强度，延长了标识产品使用寿命。
2、为达到上述目的，本专利技术采取以下方案：
3、一种光催化功能的搪瓷釉料的制备工艺，步骤如下：
4、（1）cuo@tio2的制备：向烧杯中加入0.05 mol/l的cuso4·5h2o溶液，同时加入二氧化钛，常温搅拌均匀得到溶液a；向溶液a中逐滴滴加0.1 mol/l naoh溶液，滴加过程中不断搅拌；完成后将上述溶液转移至水热釜中水热处理12 h，再水洗抽滤；50 ℃干燥后研磨成细粉，得到cuo@tio2粉体；
5、（2）将釉料放入研钵中，加入超纯水，不断研磨直至呈浆状；
6、（3）随即向浆状釉料中加入步骤（1）获得的 cuo@tio2粉体，使其充分混合，得到搪瓷釉料。
7、优选的，步骤（1）中二氧化钛与cuso4·5h2o的摩尔比为9:1； cuso4·5h2o溶液与naoh溶液体积比为1:1。
8、优选的，步骤（2）中釉料与超纯水的质量比为20~60:80~40。
9、优选的，步骤（3）中cuo@tio2粉体质量分数为5~40wt.%。
10、本专利技术还包括通过上述制备工艺获得的搪瓷釉料以及所述搪瓷釉料在制备耐腐蚀与光催化制品中的应用。
11、此外，本专利技术还提供一种搪瓷制品的制备工艺，步骤如下：
12、①将上述搪瓷釉料涂敷在不锈钢基体上，得到样品a，将样品a放入40-80℃干燥箱中干燥；所述基体进行前处理，前处理步骤如下：
13、s1：将基体放入烧杯中，在烧杯中加入丙酮溶剂中，超声清洗；
14、s2：将丙酮清洗后的基体用去离子水冲洗，随后放入冰醋酸溶剂中浸泡处理；
15、s3：将s2得到的酸洗过后的基体放入无水乙醇中超声清洗，烘干备用；
16、②将干燥后的样品a放入电阻炉中，以5-15℃/min的速度升温到750 ℃~850 ℃，在750℃~850℃条件下进行烧结，得到搪瓷制品。
17、优选的，步骤①中所述基体尺寸为20×50×0.3 mm，基体材料为不锈钢材质。
18、优选的，步骤①的s1中丙酮为分析纯；s2中的冰醋酸为分析纯。
19、优选的，步骤①的s1中超声清洗时间为5~30 min，s2中浸泡时间为5-24 h，s3中超声清洗时间为5~20 min。
20、优选的，步骤②中烧结时间为5~30 min。
21、优选的，步骤②中升温速度为10℃/min，烧结温度为800℃。
22、本专利技术还包括通过上述制备工艺获得的搪瓷制品。
23、本专利技术提供的搪瓷釉料与cuo@tio2复合结构涂层搪瓷制品具有以下优点：
24、（1）新型光催化搪瓷制品采用釉料与cuo@tio2复合设计理念，兼具了两者优势。搪瓷釉料具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性，cuo@tio2作为一种新型光催化剂，具有优异的光催化活性，两种材料复合赋予了标识结构与功能双重特性，拓宽了气瓶标识应用领域。
25、（2）本专利技术提供了一种有效延长标识使用寿命的解决方法。在恶劣环境下传统气瓶标识易受到环境中的污染物侵蚀或机械碰撞，导致标识腐蚀或破损，本专利技术所制备的新型光催化功能标识，能够发挥搪瓷强度高、结构稳定和有效降解污染物的作用，有效减轻外部破坏作用，延长标识使用寿命。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光催化功能的搪瓷釉料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中二氧化钛与CuSO4·5H2O溶液的摩尔比为9:1；CuSO4·5H2O溶液与NaOH溶液体积比为1:1；所述步骤（2）中釉料与超纯水的质量比为20~60:80~40。
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤（3）中CuO@TiO2粉体质量分数为5~40wt.%。
4.如权利要求1-3任一项所述制备方法获得的搪瓷釉料。
5.如权利要求4所述搪瓷釉料在制备耐腐蚀与光催化制品中的应用。
6.一种搪瓷制品的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
7. 根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤①中基体尺寸为20×50×0.3 mm，基体材料为不锈钢材质；所述步骤①的S1中丙酮为分析纯，超声清洗时间为5~30min；S2中浸泡时间为5-24 h，S2中的冰醋酸为分析纯；S3中超声清洗时间为5-20 min。
8.根据权利要求6所述的制备工艺，其
9. 根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤②中烧结时间为5~30 min。
10.如权利要求6-9任一项所述制备工艺获得的搪瓷制品。
...【技术特征摘要】
1.一种光催化功能的搪瓷釉料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中二氧化钛与cuso4·5h2o溶液的摩尔比为9:1；cuso4·5h2o溶液与naoh溶液体积比为1:1；所述步骤（2）中釉料与超纯水的质量比为20~60:80~40。
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤（3）中cuo@tio2粉体质量分数为5~40wt.%。
4.如权利要求1-3任一项所述制备方法获得的搪瓷釉料。
5.如权利要求4所述搪瓷釉料在制备耐腐蚀与光催化制品中的应用。
6.一种搪瓷制...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄有信，史开源，王佳宇，周海峰，赵萍，赵玉军，郭德玺，杨子，李卓凝，姚书山，郝美伦，李以明，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。