专利名称：复合光催化抗菌泡沫金属的生产方法
技术领域：
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。
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)利用氟树脂和无机硅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镀液的配制、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。
(1)、将一定体积的水加热到50-60℃。
(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。
(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℃按以下步骤操作(1)加入粒径30nm的TiO2光催化剂10-50g/L；(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，电镀最佳时间为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％。
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。
具体实施例方式
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。
实施例一1、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强力搅拌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％。
权利要求
1.本发明的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)电镀液的配制配方配比硫酸镍∶氯化镍∶硼酸∶组合添加剂＝230-250g/L∶35-40g/L∶35-40g/L∶5-8ml/L；(1)、将一定体积的水加热到50-60℃；(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；(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)加入粒径30nm的TiO2光催化剂10-50g/L；(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)、电镀液的配制取硫酸镍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℃；(二)、复合光催化抗菌层的制备①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；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℃；(二)、复合光催化抗菌层的制备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；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℃；(二)、复合光催化抗菌层的制备①加入纳米TiO2光催化剂30g/L，TiO2粒径30nm；②强力搅拌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。
全文摘要
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TiO
文档编号B01J21/06GK1537978SQ20031011185
公开日2004年10月20日 申请日期2003年10月22日 优先权日2003年10月22日
发明者王宝柱, 何志能 申请人:顺德市凯纳方实业有限公司