Co掺杂纳米二氧化钛抗菌陶瓷制备及抗菌效应研究

时 代，杨 合，薛向欣

(1.东北大学 冶金学院 冶金资源与环境工程研究所，辽宁 沈阳110004；2.沈阳职业技术学院 机械工程学院，辽宁 沈阳110004)

1 引 言

早在20世纪80年代末，工业发达国家就在医院、餐厅、高级住宅首先开始使用抗菌建筑卫生陶瓷制品。日本最大的两家建筑卫生陶瓷公司INAX和TOTO公司的抗菌制品已畅销全球[1]。德国、韩国也相继在建筑卫生陶瓷、日用陶瓷等方面使用抗菌材料[1]。韩国赛拉米克公司研究的二氧化钛含银、铜等离子瓷砖，即使在弱光照射下也能发生光催化反应，抗菌效果显著，适用于医院、厨房、卫生间等场合[2]。

我国对抗菌材料的研究起于从20世纪90年代。清华大学、国家超细粉末工程研究中心、浙江大学等成功研制出纳米抗菌材料；上海泰谷科技有限公司、浙江金地亚等公司已在实验的基础上生产出成品，并且江苏宜兴联陶、福建豪盛等公司已经开始批量投产抗菌墙地砖和卫生陶瓷[1]。钱泓等[3]对TiO2抗菌陶瓷的研究结果表明：有机添加剂质量分数为0.112%，在溶胶浓度为0.048 mol/L，涂层数为3层的条件下，制备的TiO2生态陶瓷具有良好的抗菌性能，其灭菌率达到85%。刘维良等[4～6]用共沉淀法和Sol-gel法制备纳米粒子的抗菌剂，开发出了以纳米磷酸锆粒子为载体的纳米载银抗菌粉体材料，与日本制备的抗菌粉体相比，它颗粒尺寸小、抗菌效率高、广谱、耐高温、效用持久等特性。李春红等[7]采用Sol-gel法，以TiCl4为原料，无水乙醇为溶剂，通过稀土掺杂改性，采用自制拉膜机，在普通陶瓷釉面砖上制备出了无干涉色的TiO2抗菌薄膜，薄膜密着法抗菌实验表明，在光照条件下，其2 h杀菌率为98.5%。……