一种负离子生态陶瓷结构的制作方法

本实用新型涉及陶瓷结构，具体的说，涉及一种负离子生态陶瓷结构。

背景技术：

负离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。空气中的负离子种类很多,包括电子和各种气体分子反应产生的负离子如O₂^-等。研究表明，负离子能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为“空气维生素”，认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。

因此，近年来负离子空调、负离子空气净化器、负离子建材等逐渐得到了广泛的重视和认可。现有技术中也存在能释放负离子的陶瓷结构，设置了负离子层，然而负离子释放效果不好。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种能够稳定的产生大量负离子的负离子生态陶瓷结构。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种负离子生态陶瓷结构，包括陶瓷胚体，还包括在陶瓷胚体的表面向外依次附着的面釉层、Ce₂O₃层、TiO₂层、CeO₂层、保护层。

作为一种优选，Ce₂O₃层中，Ce₂O₃的粒度为20-50nm。

作为一种优选，TiO₂层中，TiO₂的粒度为30-50nm。

作为一种优选，CeO₂层中，CeO₂的粒度为20-50nm。

作为一种优选，Ce₂O₃层通过丝网印刷的方式附着在面釉层上，印刷厚度为30-35μm。

作为一种优选，TiO₂层通过丝网印刷的方式附着在Ce₂O₃层上，印刷厚度为40-50μm。

作为一种优选，CeO₂层通过丝网印刷的方式附着在TiO₂层上，印刷厚度为25-30μm。

作为一种优选，保护层为保护釉或者面釉，通过表面淋或丝网印刷的方式附着在CeO₂层上，厚度为20-25μm。

作为一种优选，陶瓷胚体为瓷砖，面釉层附着在瓷砖的表面。

本实用新型具有如下优点：通过在陶瓷胚体表面设计制造一种具有稳定、永久释放负离子功能的稀土-半导体氧化物涂层结构,使得陶瓷材料在有光和无光照条件下均能产生大量活性氧自由基,从而产生大量的负离子，实现陶瓷材料永久释放负离子，对推动负离子功能陶瓷建材、陶瓷工艺品等的发展，具有积极意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的反应原理图。

其中，1为陶瓷胚体，2为面釉层，3为Ce₂O₃层，4为TiO₂层，5为CeO₂层，6为保护层。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

一种负离子生态陶瓷结构，包括依次设置的陶瓷胚体、面釉层、Ce₂O₃层、TiO₂层、CeO₂层、保护层。

一种负离子生态陶瓷结构的制作过程为：在陶瓷坯体的表面淋面釉层后，采用丝网印刷的方式在面釉层的表面印刷一层Ce₂O₃层，然后在Ce₂O₃层的表面丝网印刷TiO₂层，紧接着在TiO₂层的表面丝网印刷一层CeO₂层，最后在CeO₂层的表面淋或丝网印刷一层保护釉或者面釉作为保护层，六层结构经过干燥、煅烧、冷却、抛光等工艺流程后，制备得到具有CeO₂-TiO₂-Ce₂O₃复合涂层的负离子生态陶瓷结构。其中，烧成温度为1300-1350℃。

本实施例中，陶瓷胚体为现有技术，面釉层及其与陶瓷胚体的附着技术为现有技术，保护层及其附着于上一层的技术为现有技术。Ce₂O₃层为Ce₂O₃浆料层，为Ce₂O₃分散于溶剂中制得，Ce₂O₃的粒度为20-50nm，Ce₂O₃层的印刷厚度为30-35μm。TiO₂层为TiO₂浆料层，为TiO₂分散于溶剂中制得，TiO₂的粒度为30-50nm，TiO₂层的印刷厚度为40-50μm。CeO₂层为CeO₂浆料层，为CeO₂分散于溶剂中制得，CeO₂的粒度为20-50nm，CeO₂层的印刷厚度为25-30μm。本段中，溶剂的选用是本领域技术人员无需付出创造性劳动即可选取的。保护层厚度为20-25μm。本实施例的陶瓷胚体为瓷砖，面釉层附着在瓷砖的表面。

本实用新型的原理是：

在各涂层材料中，TiO₂作为一种半导体多相光催化材料，在有光的情况下，TiO₂光催化效果产生的自由基·OH和·O₂^-会大幅度的减少：

Ce⁴⁺+·O₂^-→Ce³⁺+O₂

Ce³⁺+·OH→Ce⁴⁺+OH^-

该反应减少了2个自由基(·OH和·O₂^-)，产生了一个氢氧根和一个氧分子，氢氧根继续与环境中的H₂O作用，形成有利健康的羟基负离子(OH^-(H₂O)_m)。

在无光的情况下，变价的稀土化合物Ce⁴⁺和Ce³⁺，能够参与协同光催化反应，产生活性氧自由基(其反应过程见图2)。

Ce^3+,4+/TiO₂→e^-+h⁺

h⁺+H₂O→H⁺+·OH

e^-+O₂→·O₂^-

从而实现在无光的情况下产生大量活性氧自由基，进而形成有利健康的羟基负离子(OH^-(H₂O)_m)。

本实用新型，利用将纳米TiO₂、纳米Ce₂O₃和纳米CeO₂直接分层涂布的方式，在陶瓷内部形成一层特殊的光催化/无光催化层，通过光催化和无光稀土协同光催化反应，产生活性氧自由基，进而形成羟基负离子，实现陶瓷不间断、永久释放负离子。

上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。