【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于搪瓷材料，涉及一種光催化功能的搪瓷釉料及制備工藝和應用。
技術介紹
1、太陽能是一種非常廣泛的、無污染的可再生能源，隨著技術的不斷進步和成本的不斷降低，太陽能利用的范圍和規(guī)模也將不斷擴大，因此光催化技術被越來越多的人所關注。光催化是一種利用光能激發(fā)催化劑活性的技術，它基于光照射催化劑表面時光子與催化劑表面發(fā)生相互作用，將光子的能量轉化為電子和空穴，形成光生電子-空穴對(electron-hole?pair)，并促進化學反應的進行。光生電子和空穴具有一定的氧化還原能力，它們在光照射下可以與吸附在催化劑表面的物質發(fā)生反應，進而將其轉化為無害或低毒的物質。
2、二氧化鈦（tio2）具有良好的光催化效果，能夠有效地吸收可見光和紫外光，并利用光能將有害物質轉化為無害產物，實現污染物的降解和去除；且tio2穩(wěn)定性強，對酸堿、氧化劑和高溫等具有較好的抵抗能力，能夠承受高溫和化學腐蝕等惡劣條件，保持較長時間的催化活性。常見形式為粉末，易于制備成薄膜或涂覆在載體上，操作簡便。cuo作為一種p-型半導體，將其與tio2復合，形成了p-n異質結構的氧化銅/二氧化鈦復合材料（cuo@tio2），可有效分離光生電子空穴，阻礙其復合，有效提高電子遷移率。cuo@tio2復合材料是一種具有良好光催化性能的納米復合材料，?tio2能隙位于紫外光區(qū)域，當cuo@tio2暴露在紫外光照射下時，紫外光提供能量激發(fā)tio2價帶電子到導帶，形成電子-空穴對。激發(fā)的電子從tio2導帶遷移到cuo導帶上，形成了具有高還原能力的電子。這一過程的關鍵在
3、目前，標識基體通常使用不銹鋼材質，至今尚未有報道關于具有較好光催化功能的復合結構搪瓷標識。而所述的新型光催化標識采用光催化劑與釉料復合方式，形成具有光催化功能的搪瓷標識，當其在光源輻照下，光催化組分表現出光催化活性，有效降解其表面的有機污染物，并有效隔絕腐蝕氣體與不銹鋼標識基底，提高標識抗腐蝕能力。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種光催化功能的搪瓷釉料及制備工藝和應用。該方法采用搪瓷釉料與cuo@tio2復合的結構設計，搪瓷涂層兼具高強度、耐腐蝕與光催化功能，賦予了標識光催化功能，提高了新型標識（搪瓷制品）的強度，延長了標識產品使用壽命。
2、為達到上述目的，本專利技術采取以下方案：
3、一種光催化功能的搪瓷釉料的制備工藝，步驟如下：
4、（1）cuo@tio2的制備：向燒杯中加入0.05?mol/l的cuso4·5h2o溶液，同時加入二氧化鈦，常溫攪拌均勻得到溶液a；向溶液a中逐滴滴加0.1?mol/l?naoh溶液，滴加過程中不斷攪拌；完成后將上述溶液轉移至水熱釜中水熱處理12?h，再水洗抽濾；50?℃干燥后研磨成細粉，得到cuo@tio2粉體；
5、（2）將釉料放入研缽中，加入超純水，不斷研磨直至呈漿狀；
6、（3）隨即向漿狀釉料中加入步驟（1）獲得的?cuo@tio2粉體，使其充分混合，得到搪瓷釉料。
7、優(yōu)選的，步驟（1）中二氧化鈦與cuso4·5h2o的摩爾比為9:1；?cuso4·5h2o溶液與naoh溶液體積比為1:1。
8、優(yōu)選的，步驟（2）中釉料與超純水的質量比為20~60:80~40。
9、優(yōu)選的，步驟（3）中cuo@tio2粉體質量分數為5~40wt.%。
10、本專利技術還包括通過上述制備工藝獲得的搪瓷釉料以及所述搪瓷釉料在制備耐腐蝕與光催化制品中的應用。
11、此外，本專利技術還提供一種搪瓷制品的制備工藝，步驟如下：
12、①將上述搪瓷釉料涂敷在不銹鋼基體上，得到樣品a，將樣品a放入40-80℃干燥箱中干燥；所述基體進行前處理，前處理步驟如下：
13、s1：將基體放入燒杯中，在燒杯中加入丙酮溶劑中，超聲清洗；
14、s2：將丙酮清洗后的基體用去離子水沖洗，隨后放入冰醋酸溶劑中浸泡處理；
15、s3：將s2得到的酸洗過后的基體放入無水乙醇中超聲清洗，烘干備用；
16、②將干燥后的樣品a放入電阻爐中，以5-15℃/min的速度升溫到750?℃~850?℃，在750℃~850℃條件下進行燒結，得到搪瓷制品。
17、優(yōu)選的，步驟①中所述基體尺寸為20×50×0.3?mm，基體材料為不銹鋼材質。
18、優(yōu)選的，步驟①的s1中丙酮為分析純；s2中的冰醋酸為分析純。
19、優(yōu)選的，步驟①的s1中超聲清洗時間為5~30?min，s2中浸泡時間為5-24?h，s3中超聲清洗時間為5~20?min。
20、優(yōu)選的，步驟②中燒結時間為5~30?min。
21、優(yōu)選的，步驟②中升溫速度為10℃/min，燒結溫度為800℃。
22、本專利技術還包括通過上述制備工藝獲得的搪瓷制品。
23、本專利技術提供的搪瓷釉料與cuo@tio2復合結構涂層搪瓷制品具有以下優(yōu)點：
24、（1）新型光催化搪瓷制品采用釉料與cuo@tio2復合設計理念，兼具了兩者優(yōu)勢。搪瓷釉料具有良好的耐腐蝕性和耐磨損性，cuo@tio2作為一種新型光催化劑，具有優(yōu)異的光催化活性，兩種材料復合賦予了標識結構與功能雙重特性，拓寬了氣瓶標識應用領域。
25、（2）本專利技術提供了一種有效延長標識使用壽命的解決方法。在惡劣環(huán)境下傳統(tǒng)氣瓶標識易受到環(huán)境中的污染物侵蝕或機械碰撞，導致標識腐蝕或破損，本專利技術所制備的新型光催化功能標識，能夠發(fā)揮搪瓷強度高、結構穩(wěn)定和有效降解污染物的作用，有效減輕外部破壞作用，延長標識使用壽命。
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1.一種光催化功能的搪瓷釉料的制備工藝，其特征在于，所述制備工藝包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟（1）中二氧化鈦與CuSO4·5H2O溶液的摩爾比為9:1；CuSO4·5H2O溶液與NaOH溶液體積比為1:1；所述步驟（2）中釉料與超純水的質量比為20~60:80~40。
3.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟（3）中CuO@TiO2粉體質量分數為5~40wt.%。
4.如權利要求1-3任一項所述制備方法獲得的搪瓷釉料。
5.如權利要求4所述搪瓷釉料在制備耐腐蝕與光催化制品中的應用。
6.一種搪瓷制品的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
7.?根據權利要求6所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟①中基體尺寸為20×50×0.3?mm，基體材料為不銹鋼材質；所述步驟①的S1中丙酮為分析純，超聲清洗時間為5~30min；S2中浸泡時間為5-24?h，S2中的冰醋酸為分析純；S3中超聲清洗時間為5-20?min。
8.根據權利要求6所述的制備工藝，其
9.?根據權利要求6所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟②中燒結時間為5~30?min。
10.如權利要求6-9任一項所述制備工藝獲得的搪瓷制品。
...【技術特征摘要】
1.一種光催化功能的搪瓷釉料的制備工藝，其特征在于，所述制備工藝包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟（1）中二氧化鈦與cuso4·5h2o溶液的摩爾比為9:1；cuso4·5h2o溶液與naoh溶液體積比為1:1；所述步驟（2）中釉料與超純水的質量比為20~60:80~40。
3.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟（3）中cuo@tio2粉體質量分數為5~40wt.%。
4.如權利要求1-3任一項所述制備方法獲得的搪瓷釉料。
5.如權利要求4所述搪瓷釉料在制備耐腐蝕與光催化制品中的應用。
6.一種搪瓷制...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：婁有信，史開源，王佳宇，周海峰，趙萍，趙玉軍，郭德璽，楊子，李卓凝，姚書山，郝美倫，李以明，
申請(專利權)人：齊魯工業(yè)大學山東省科學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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