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一种光触媒口罩及其制备方法和应用

2021-02-14 05:38:26

一种光触媒口罩及其制备方法和应用

  技术领域

  本发明涉及口罩技术领域,具体涉及一种光触媒口罩及其制备方法和应用。

  背景技术

  合理选择和使用口罩,能够有效防止病毒感染。口罩是预防呼吸 道传染病的重要防线,可以降低新型冠状病毒感染风险。一般市面上 的口罩,最多只能将细菌及病毒阻挡在口罩外侧,并不能分解有害物 质。大约20分钟,一个普通口罩就会变成一个传染源。

  光触媒口罩的表面处理了光触媒涂层,可以分解99%的有害物质,不单可以 把危险阻挡在口罩外,同时还时刻自动清洁消毒,保持佩戴者的安全。光触媒口 罩外层上的光触媒和空气中的氧气和水分得以充分接触,产生了强氧化还原反 应,使口罩表面吸附的有害有机化学物质被分解。同时,口罩内侧的光触媒也在 时刻分解着口腔鼻腔呼出气体中的细菌。避免二次污染及交叉感染。不仅抑菌防 霉并可分解口罩上异味,延长口罩使用时效及保障生命安全。光触媒口罩还能消 灭和分解细菌,虫螨,甲醛,硫化物等等有机有害物质。光触媒作为新材料应用, 在中国已有十六年历史,最早应用于2003年非典时期,中国唯一一例光触媒灭 活sars病毒实验由中国科学院生物物理研究所完成,灭活率为100%。同时,在 对各种空气污染物的净化上,对甲醛、苯、苯系物、硫化物、氨化物。行业人士 都了解,光触媒技术是当今世界纳米科技领域中技术最应用范围最广泛最成熟的 技术。

  发明内容

  本发明的目的在于提出一种光触媒口罩及其制备方法和应用,具有较高的吸 附能力及高催化降解能力,用于医护人员、病人或普通健康人群中,能起到隔绝 病毒、细菌的作用,避免交叉感染,同时,有助于杀灭螨虫,长时间佩戴口罩不 会引起皮肤过敏、红疹等情况出现,使用更方便;使用本发明光触媒口罩进一步 能降解空气中有机污染物如甲醛、硫化物、胺化物等,保护人体健康。

  本发明的技术方案是这样实现的:

  本发明提供一种光触媒口罩,包含光触媒滤芯层,所述光触媒滤芯层含有 ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料,以硅藻土为基体材料,所述ZnO-TiO2-钙钛 矿为包含ZnO、TiO2和钙钛矿的复合材料。

  作为本发明的进一步改进,所述ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料包括以下 原料按重量份制备得到:ZnO粉、TiO2粉、钙钛矿、硅烷偶联剂、表面活性剂。

  作为本发明的进一步改进,所述ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料包括以下 原料按重量份制备得到:ZnO粉10-20份、TiO2粉40-70份、钙钛矿10-30份、 硅烷偶联剂1-5份、表面活性剂1-3份、硅藻土30-70份。

  作为本发明的进一步改进,所述ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料包括以下 原料按重量份制备得到:ZnO粉15份、TiO2粉52份、钙钛矿22份、硅烷偶联 剂3份、表面活性剂2份、硅藻土50份。

  作为本发明的进一步改进,所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、 KH792、KH561、KH590中的一种或两种以上的混合。

  作为本发明的进一步改进,所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸 钠、琥珀酸酯磺酸钠、琥珀酸双酯磺酸钠中的一种或两种以上的混合。

  作为本发明的进一步改进,所述ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料由以下方 法制备得到:

  S1.分别将硅藻土、ZnO粉、TiO2粉、钙钛矿进行研细至200目以下;

  S2.将步骤S1得到的硅藻土加入乙醇溶液中,超声分散均匀,加入硅烷偶 联剂的乙醇溶液,加热至70-90℃,搅拌反应1-2h;

  S3.将步骤S1得到的TiO2细粉、ZnO细粉和钙钛矿细粉混合均匀,加入含 有表面活性剂的水溶液中,超声分散均匀;

  S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中,保持原温度搅拌反应 2-4h后,停止加热和搅拌,静置1-2h后,过滤,去离子水清洗滤渣,滤渣再次 用行星球磨机研磨至200目以下,得到ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料。

  作为本发明的进一步改进,所述步骤S2中所述硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅 烷偶联剂的质量分数为1-3%,乙醇的体积分数为35-70%,余量为水;所述含有 表面活性剂的水溶液中表面活性剂的质量分数为0.5-1.5%。

  本发明进一步保护一种上述的光触媒口罩的制备方法,包括以下步骤:将外 层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层 依次叠放,然后一次复合成型,得到光触媒口罩;

  所述光触媒滤芯层为将ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料和偶联剂配置成溶液,通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整理工艺,枝在无 纺布表面,得到光触媒滤芯层。

  本发明进一步保护一种上述光触媒口罩在隔绝病毒、细菌、螨虫以及甲醛、 硫化物、胺化物污染物中的应用。

  光触媒的作用机理是:在光照下,光子的能量大于半导体禁带宽度,其价带 上的电子(e-)就会被激发到导带上,同时在价带上产生空穴(h+),激发态的导带电 子和价带空穴又能重新合并,并产生热能或其他形式散发掉。当光触媒催化剂存 在合适的俘获剂、表面缺陷或者其他因素时,电子和空穴的复合得到抑制,就会 在光触媒催化剂表面发生氧化-还原反应。价带空穴是良好的氧化剂,导带电子 是良好的还原剂,在半导体光催化反应中,一般与表面吸附的H2O、O2反应,生 成氧化性很活泼的羟基自由基(·OH)和超氧离子自由基(O2-),能够把各种有机物 直接氧化成CO2、H2O等无机小分子,而且因为他们的氧化能力强,一般不停留 在中间步骤,不产生中间产物,光触媒本身也不会被消耗。

  由于半导体的光吸收阈值与带隙宽具有如下关系:

  λg(nm)=1240/Eg(ev)

  TiO2的带隙宽Eg=3.2eV,通过计算可知,能够激发TiO2进行光催化的光主 要为波长小于或等于387.5nm的紫外光,而紫外光在太阳光中只占5%左右,所 以太阳光利用效率低。

  根据理论研究与实验,光触媒的作用机理具有以下特征:第一,光触媒光催 化反应中生成的活性羟基[·OH]具有402.8mJ/mol的反应能,高于有机物中如 C-C、N-H、C-N、C-H、H-O、C-O等化学键的键能,会导致大多数有机物在不 同程度上发生光催化分解反应;第二,光触媒的催化反应必须在纳米光触媒微粒 的表面进行;第三,单纯的二氧化钛光触媒只有在紫外线(λ<388nm)照射时才具 有光催化效应。

  本发明具有如下有益效果:本发明以硅藻土基体材料,其具有较大的比表面 积和高的吸附活性,确保复合光触媒滤网材料较大的吸附能力;ZnO-TiO2-钙钛 矿光催化剂提高了光催化降解活性;硅藻土中含有的微量金属元素进一步与 ZnO-TiO2-钙钛矿光催化剂具有增强光催化、光响应的效果,具有协同增效的作 用。

  本发明制备的空气净化器用光触媒口罩具有较高的吸附能力及高催化降解 能力,用于医护人员、病人或普通健康人群中,能起到隔绝病毒、细菌的作用, 避免交叉感染,同时,有助于杀灭螨虫,长时间佩戴口罩不会引起皮肤过敏、红 疹等情况出现,使用更方便;使用本发明光触媒口罩进一步能降解空气中有机污 染物如甲醛、硫化物、胺化物等,保护人体健康。

  附图说明

  为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的 附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造 性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  图1为本发明实施例3制得的ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的SEM图。

  具体实施方式

  下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述 的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实 施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例,都属于本发明保护的范围。

  ZnO粉,纯度99.99%,所有杂质元素低于100ppm,粒径0.5-2微米,购于杭 州凯亚达半导体材料有限公司;

  TiO2粉,含量98%,真密度3.9g/cm3,松散密度0.6-0.9g/cm3,粒度0.5-1 微米,购于上海跃红钛白化工制品有限公司;

  钙钛矿,CaTiO3的含量大于99%,粒径1-2微米,购于默克化工技术(上海) 有限公司;

  硅藻土,细度在120目-200目之间,吸油率115%,pH=7,购于济南德厚化 工有限公司;

  活性炭纤维,比表面积(1000-2500m2/g),孔径分布(20-200A°)购于南通新通 活性碳纤维有限公司。

  实施例1光触媒口罩

  ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的制备:

  原料组成(重量份):ZnO粉10份、TiO2粉40份、钙钛矿10份、硅烷偶 联剂KH792 1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅藻土30份。

  由以下方法制备得到:

  S1.采用行星球磨机分别将硅藻土、ZnO粉、TiO2粉、钙钛矿进行研细至200 目以下;

  S2.将步骤S1得到的硅藻土加入乙醇溶液中,超声分散均匀,加入硅烷偶 联剂KH792的乙醇溶液(硅烷偶联剂KH792的质量分数为1%,乙醇的体积分 数为35%,余量为水),加热至70℃,搅拌反应1h;

  S3.将步骤S1得到的TiO2细粉、ZnO细粉和钙钛矿细粉混合均匀,加入含 有十二烷基苯磺酸钠的水溶液(十二烷基苯磺酸钠的质量分数为0.5%)中,超 声分散均匀;

  S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中,保持原温度搅拌反应 2h后,停止加热和搅拌,静置1h后,过滤,去离子水清洗滤渣,滤渣再次用行 星球磨机研磨至200目以下,得到ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料。

  光触媒口罩的制备,包括以下步骤:

  S1.光触媒滤芯层的制备:将ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料和偶联剂 KH792配置成溶液,通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整 理工艺,枝在无纺布表面,得到光触媒滤芯层;

  S2.光触媒口罩的制备:将外层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、 聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层依次叠放,然后一次复合成型,得到光触媒口罩。

  实施例2光触媒口罩

  ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的制备:

  原料组成(重量份):ZnO粉20份、TiO2粉70份、钙钛矿30份、硅烷偶 联剂KH560 5份、硬脂酸钠3份、硅藻土70份。

  由以下方法制备得到:

  S1.采用行星球磨机分别将硅藻土、ZnO粉、TiO2粉、钙钛矿进行研细至200 目以下;

  S2.将步骤S1得到的硅藻土加入乙醇溶液中,超声分散均匀,加入硅烷偶 联剂KH560的乙醇溶液(硅烷偶联剂KH560的质量分数为3%,乙醇的体积分 数为70%,余量为水),加热至90℃,搅拌反应2h;

  S3.将步骤S1得到的TiO2细粉、ZnO细粉和钙钛矿细粉混合均匀,加入含 有硬脂酸钠的水溶液(硬脂酸钠的质量分数为1.5%)中,超声分散均匀;

  S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中,保持原温度搅拌反应 4h后,停止加热和搅拌,静置2h后,过滤,去离子水清洗滤渣,滤渣再次用行 星球磨机研磨至200目以下,得到ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料。

  光触媒口罩的制备,包括以下步骤:

  S1.光触媒滤芯层的制备:将ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料和偶联剂 KH560配置成溶液,通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整 理工艺,枝在无纺布表面,得到光触媒滤芯层;

  S2.光触媒口罩的制备:将外层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、 聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层依次叠放,然后一次复合成型,得到光触媒口罩。

  实施例3光触媒口罩

  ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的制备:

  原料组成(重量份):ZnO粉15份、TiO2粉52份、钙钛矿22份、硅烷偶 联剂KH550 3份、琥珀酸酯磺酸钠2份、硅藻土50份。

  由以下方法制备得到:

  S1.采用行星球磨机分别将硅藻土、ZnO粉、TiO2粉、钙钛矿进行研细至200 目以下;

  S2.将步骤S1得到的硅藻土加入乙醇溶液中,超声分散均匀,加入硅烷偶 联剂KH550的乙醇溶液(硅烷偶联剂KH550的质量分数为2%,乙醇的体积分 数为55%,余量为水),加热至80℃,搅拌反应1.5h;

  S3.将步骤S1得到的TiO2细粉、ZnO细粉和钙钛矿细粉混合均匀,加入含 有琥珀酸酯磺酸钠的水溶液(琥珀酸酯磺酸钠的质量分数为1%)中,超声分散 均匀;

  S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中,保持原温度搅拌反应 3h后,停止加热和搅拌,静置1.5h后,过滤,去离子水清洗滤渣,滤渣再次用 行星球磨机研磨至200目以下,得到ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料。

  如图1所示,ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的SEM图中可知,该复合材 料中产生了纳米棒及纳米颗粒。纳米棒的产生代表钙钛矿与二氧化钛在制备过程 中发生了各项异性,纳米颗粒为氧化锌和氧化钛的微观结构。不同形貌的产生, 可能是由于表面活性剂在球磨作用下作为连接剂,使得不同或者同种颗粒吸附并 生长。

  光触媒口罩的制备,包括以下步骤:

  S1.光触媒滤芯层的制备:将ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料和偶联剂 KH550配置成溶液,通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整 理工艺,枝在无纺布表面,得到光触媒滤芯层;

  S2.光触媒口罩的制备:将外层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、 聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层依次叠放,然后一次复合成型,得到光触媒口罩。

  对比例1

  与实施例3相比,硅藻土替换为活性炭纤维,其他条件均不改变。

  ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的制备:

  原料组成(重量份):ZnO粉15份、TiO2粉52份、钙钛矿22份、硅烷偶 联剂KH550 3份、琥珀酸酯磺酸钠2份、活性炭纤维50份。

  由以下方法制备得到:

  S1.采用行星球磨机分别将硅藻土、ZnO粉、TiO2粉、钙钛矿进行研细至200 目以下;

  S2.将步骤S1得到的活性炭纤维加入乙醇溶液中,超声分散均匀,加入硅 烷偶联剂KH550的乙醇溶液(硅烷偶联剂KH550的质量分数为2%,乙醇的体 积分数为55%,余量为水),加热至80℃,搅拌反应1.5h;

  S3.将步骤S1得到的TiO2细粉、ZnO细粉和钙钛矿细粉混合均匀,加入含 有琥珀酸酯磺酸钠的水溶液(琥珀酸酯磺酸钠的质量分数为1%)中,超声分散 均匀;

  S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中,保持原温度搅拌反应 3h后,停止加热和搅拌,静置1.5h后,过滤,去离子水清洗滤渣,滤渣再次用 行星球磨机研磨至200目以下,得到ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料。

  光触媒口罩的制备,包括以下步骤:

  S1.光触媒滤芯层的制备:将ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料和偶联剂 KH550配置成溶液,通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整 理工艺,枝在无纺布表面,得到光触媒滤芯层;

  S2.光触媒口罩的制备:将外层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、 聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层依次叠放,然后一次复合成型,得到光触媒口罩。

  对比例2

  与实施例3相比,未添加钙钛矿,其他条件均不改变。

  ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的制备:

  原料组成(重量份):ZnO粉37份、TiO2粉52份、硅烷偶联剂KH550 3 份、琥珀酸酯磺酸钠2份、活性炭纤维50份。

  由以下方法制备得到:

  S1.采用行星球磨机分别将硅藻土、ZnO粉、TiO2粉进行研细至200目以下;

  S2.将步骤S1得到的活性炭纤维加入乙醇溶液中,超声分散均匀,加入硅 烷偶联剂KH550的乙醇溶液(硅烷偶联剂KH550的质量分数为2%,乙醇的体 积分数为55%,余量为水),加热至80℃,搅拌反应1.5h;

  S3.将步骤S1得到的TiO2细粉、ZnO细粉细粉混合均匀,加入含有琥珀酸 酯磺酸钠的水溶液(琥珀酸酯磺酸钠的质量分数为1%)中,超声分散均匀;

  S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中,保持原温度搅拌反应 3h后,停止加热和搅拌,静置1.5h后,过滤,去离子水清洗滤渣,滤渣再次用 行星球磨机研磨至200目以下,得到ZnO-TiO2/硅藻土复合材料。

  光触媒口罩的制备,包括以下步骤:

  S1.光触媒滤芯层的制备:将ZnO-TiO2/硅藻土复合材料和偶联剂KH550配 置成溶液,通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整理工艺, 枝在无纺布表面,得到光触媒滤芯层;

  S2.光触媒口罩的制备:将外层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、 聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层依次叠放,然后一次复合成型,得到光触媒口罩。

  对比例3

  与实施例3相比,未添加ZnO粉,其他条件均不改变。

  TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的制备:

  原料组成(重量份):TiO2粉52份、钙钛矿37份、硅烷偶联剂KH550 3 份、琥珀酸酯磺酸钠2份、活性炭纤维50份。

  由以下方法制备得到:

  S1.采用行星球磨机分别将硅藻土、TiO2粉、钙钛矿进行研细至200目以下;

  S2.将步骤S1得到的活性炭纤维加入乙醇溶液中,超声分散均匀,加入硅 烷偶联剂KH550的乙醇溶液(硅烷偶联剂KH550的质量分数为2%,乙醇的体 积分数为55%,余量为水),加热至80℃,搅拌反应1.5h;

  S3.将步骤S1得到的TiO2细粉和钙钛矿细粉混合均匀,加入含有琥珀酸酯 磺酸钠的水溶液(琥珀酸酯磺酸钠的质量分数为1%)中,超声分散均匀;

  S4.将步骤S3得到的溶液加入步骤S2得到的溶液中,保持原温度搅拌反应 3h后,停止加热和搅拌,静置1.5h后,过滤,去离子水清洗滤渣,滤渣再次用 行星球磨机研磨至200目以下,得到TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料。

  光触媒口罩的制备,包括以下步骤:

  S1.光触媒滤芯层的制备:将TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料和偶联剂KH550 配置成溶液,通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整理工艺, 枝在无纺布表面,得到光触媒滤芯层;

  S2.光触媒口罩的制备:将外层无纺布层、光触媒滤芯层、活性炭无纺布层、 聚丙烯熔喷布层和里层无纺布层依次叠放,然后一次复合成型,得到光触媒口罩。

  测试例1

  将实施例1-3和对比例1-3制备的ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料与二氧 化钛、0.1%硝酸银作对比,考查复合材料的抗菌性能,具体步骤如下:

  1)制平板:取无菌培养皿3套,将已熔化并冷却至50℃左右的牛肉膏蛋白胨 培养基按无菌操作法倒入培养皿中,水平放置待凝固。

  2)制备菌悬液:取无菌水试管3支,用接种环分别取大肠杆菌、金黄色葡萄 球菌、枯草芽孢杆菌各1~2环接入无菌水中,充分混匀,制成菌悬液。

  3)接种:用无菌吸管分别吸取已制好的菌悬液0.1ml接种于平板上,用无菌 三角涂棒涂均匀。

  4)加药剂:将已涂布好的平板底皿划分为3等份,每一等份注明一种抗菌剂 (为ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料、二氧化钛或0.1%硝酸银)的名称。用 已灭菌的小试管(管径大小一致,均为5mm)在已固定的、等分好的培养基上小心 打洞,洞的深度保持一致,在每个打好的“小洞”里等量加入不同抗菌剂。平 板中间打个洞作为对照。

  5)培养:将平板倒置放入37℃培养箱中,分别在有光和暗处均培养24h后取 出观察抑菌圈的大小。

  6)取出培养皿,测量抑菌圈大小。以上实验平行三次,结果见表1。

  7)继续培养,待抑菌圈消失时,记录下抑菌圈保留时长,结果见表2。

  表1抑菌效果对比结果

  

  

  注:表中数据是以平均值±标准偏差表示

  表2抑菌持久性对比结果

  

  由表1可知,本发明实施例制备的ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料、二氧 化钛和0.1%硝酸银对于三种菌的抑菌效果均表现为大肠杆菌>枯草芽孢杆菌>金 黄色葡萄球菌。本发明的复合材料有有很强的抗菌性,其抗菌性能优于0.1%硝 酸银相当,而二氧化钛在光照和暗处条件下的抗菌性能差异明显,主要是由于二 氧化钛需要在光催化的条件下才能更好的发挥抗菌性能,而本发明制备的 ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料在光照和暗处均有很强的抗菌性能,说明本发 明的复合材料具有比单独的二氧化钛更强的抗菌能力。

  由表2可知,本发明实施例制备的ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料、二氧 化钛和0.1%硝酸银对于三种菌的抑菌持久性能均表现为大肠杆菌>枯草芽孢杆 菌>金黄色葡萄球菌。本发明ZnO-TiO2-钙钛矿/硅藻土复合材料的抗菌持久性强, 在光照条件下,其抗菌持久性能强于0.1%硝酸银,并且优于二氧化钛相当。而 在暗处条件下,本发明的复合材料与0.1%硝酸银相比具有更优的持久性,并且 大大优于二氧化钛在暗处的表现,说明本发明制备的复合材料兼具了硝酸银的强 抗菌性和二氧化钛的光催化抗菌性,是一种非常有前景的新型抗菌材料。

  对比例1中采用普通活性炭替代硅藻土作为基体材料,其持久性和抗菌性均 显著下降,可见,硅藻土中含有的微量金属元素进一步与ZnO-TiO2-钙钛矿光催 化剂具有增强光催化、光响应的效果,具有协同增效的作用。

  对比例2和对比例3中制得的复合材料中分别未添加ZnO或钙钛矿,其对 于各种细菌的抑制性能以及抑制持久性能都显著下降,可见ZnO和钙钛矿的添 加,具有协同增效的作用,能够显著提高TiO2的光催化性能。

  与现有技术相比,本发明以硅藻土基体材料,其具有较大的比表面积和高的 吸附活性,确保复合光触媒滤网材料较大的吸附能力;ZnO-TiO2-钙钛矿光催化 剂提高了光催化降解活性;硅藻土中含有的微量金属元素进一步与ZnO-TiO2-钙 钛矿光催化剂具有增强光催化、光响应的效果,具有协同增效的作用。

  本发明制备的空气净化器用光触媒口罩具有较高的吸附能力及高催化降解 能力,用于医护人员、病人或普通健康人群中,能起到隔绝病毒、细菌的作用, 避免交叉感染,同时,有助于杀灭螨虫,长时间佩戴口罩不会引起皮肤过敏、红 疹等情况出现,使用更方便;使用本发明光触媒口罩进一步能降解空气中有机污 染物如甲醛、硫化物、胺化物等,保护人体健康。

  以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明 的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的 保护范围之内。

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