一种光催化抗菌功能复合珠光颜料的制备方法

本发明属于复合珠光颜料材料制备，具体涉及一种光催化抗菌功能复合珠光颜料的制备方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，人们对于颜色的视觉审美需求也在逐渐提升，如化妆品、颜料、油漆等。在颜料领域，普通的颜料色彩静态单一，缺乏动态闪烁的效果，无法满足人们在视觉上的更高审美需求。相比于普通颜料，珠光颜料因其独特的闪光效果被广泛应用于汽车面漆、家具涂料、油墨印刷等领域。

2、目前，珠光颜料的应用主要体现在视觉效果这一单一功能上，而开发多功能集成型的珠光颜料可以更好地满足多场景的使用。为此，科研人员着力开发具有多功能应用的珠光颜料，比如具有防伪、抗静电或降解有害物质乙醛等功能的颜料。然而到目前为止，将珠光颜料功能化，使其具有高效、低成本杀菌功能的研究还鲜有报道。银(ag)、铜(cu)虽然具有优异的杀菌性能，但是其成本高昂，不利于大规模生产；而传统的二氧化钛(tio2)光催化剂只能作用于紫外光波段。因此，本文选择了一种生物毒性低、价格低廉和可见光响应的光催化剂类石墨烯氮化碳(g-c3n4)。然而，普通的g-c3n4光催化活性较弱，杀菌性能差。相比于片状g-c3n4，有序多孔类石墨相氮化碳(porousg-c3n4)可以暴露出更多的边缘位置以增加催化活性位点的密度和浸润面积。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本发明旨在于提供一种光催化抗菌功能复合珠光颜料的制备方法，本发明首先通过热聚合法合成出光催化剂类石墨相多孔氮化碳作为光催化抗菌的主体，再进一步通过水热法将其与珠光颜料复合，最终得到具有抗菌功能的珠光颜料产品。本发明方法环保、成本低、工艺简单。

2、一种光催化抗菌功能复合珠光颜料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

3、s1将氮化碳前驱体与二氧化硅球按质量比混合研磨，采用热聚合法得到类石墨相氮化碳(g-c3n4)，再将煅烧后的样品静置刻蚀得到类石墨相多孔氮化碳(porousg-c3n4)；

4、s2通过水热法制备珠光颜料；

5、s3将步骤s2获得珠光颜料与步骤s1获得的类石墨相多孔氮化碳(porousg-c3n4)按比例均匀混合，通过磁力搅拌后进一步超声剥离，在一个密闭的高温高压环境中反应，最终得到所述抗菌功能符合珠光颜料。

6、需要说明的是，所述步骤s1中质量比为2:1，其中，氮化碳前驱体为尿素或三聚氰胺，二氧化硅球的孔径大小约为300nm。

7、需要说明的是，所述步骤s1中，热聚合法温度为550℃，升温速率为5℃/min；保温时间为2h-3h。

8、需要说明的是，所述步骤s1中，采用氢氟酸进行刻蚀。

9、需要说明的是，所述步骤s2中，使用片状α-al2o3作为珠光颜料的基底，与金属氧化物的前驱体按一定比例混合，在一个密闭的高温高压环境中反应，通过引入金属氧化物前驱体用量来控制包覆层的厚度最终得到合适的珠光颜料。

10、需要说明的是，所述步骤s3中，珠光颜料与类石墨相多孔氮化碳(porousg-c3n4)的质量比为2:1，采用去离子水作为溶剂在聚四氟乙烯内衬中提供一个密闭的高温高压环境，水热法实现珠光颜料与多孔氮化碳的复合。

11、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

12、本发明选择了一种无毒无污染、价格低廉和可见光响应的光催化剂类石墨相氮化碳(g-c3n4)，将其与珠光颜料进行复合，得到一种新型光催化复合珠光材料，这种复合材料可以通过简单的水热法得到。最后通过实验证明，在可见光下暴露75min后对大肠杆菌(e.coil)表现出优秀的光催化抗菌效果，同时这种复合体系依旧可以表现出良好的珠光性，为功能单一的珠光颜料拓展了应用前景。另外，该合成方法低成本无污染，合成温度较低，工艺简单。

技术特征：

1.一种光催化抗菌功能复合珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的光催化抗菌功能的复合珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中质量比为2:1，其中，氮化碳前驱体为尿素或三聚氰胺，二氧化硅球的孔径大小约为300nm。

3.根据权利要求1所述的光催化抗菌功能的复合珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，热聚合法温度为550℃，升温速率为5℃/min；保温时间为2h-3h。

4.根据权利要求1所述的光催化抗菌功能的复合珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用氢氟酸进行刻蚀。

5.根据权利要求1所述的光催化抗菌功能的复合珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，使用片状α-al2o3作为珠光颜料的基底，与金属氧化物的前驱体按一定比例混合，在一个密闭的高温高压环境中反应，通过引入金属氧化物前驱体用量来控制包覆层的厚度最终得到合适的珠光颜料。

6.根据权利要求1所述的光催化抗菌功能的复合珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，珠光颜料与类石墨相多孔氮化碳(porousg-c3n4)的质量比为2:1，采用去离子水作为溶剂在聚四氟乙烯内衬中提供一个密闭的高温高压环境，水热法实现珠光颜料与多孔氮化碳的复合。

技术总结
本发明公开了一种光催化抗菌功能复合珠光颜料的制备方法，首先将氮化碳前驱体与二氧化硅球按质量比混合研磨，采用热聚合法得到类石墨相氮化碳，再将煅烧后的样品静置刻蚀一段时间以得到类石墨相多孔氮化碳(Porousg‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;)；其次，通过水热法制备出珠光颜料；最后，将珠光颜料与Porousg‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;按比例均匀混合，通过磁力搅拌后进一步超声剥离，在一个密闭的高温高压环境中反应，最终得到一种具有抗菌功能的珠光颜料。本发明首先通过热聚合法合成出光催化剂Porousg‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;，随后将其与珠光颜料复合，得到一种光催化抗菌功能的复合珠光颜料，最终可以呈现出良好的珠光效果和抗菌作用。另外，该合成方法低成本无污染，合成温度较低，工艺简单。

技术研发人员：张璋,玄鑫淼,黄文鑫,沈金凤,侯志鹏
受保护的技术使用者：华南师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15