銀-二氧化鈦光觸媒薄膜在抗菌的應用開發

抗菌功能加以提升，再透過實驗室小規模測試進行實驗數據修正，以此為依據建立工廠生產線相關放大製程技術與操作。市場上目前光觸媒產品主要訴求自潔防汙之效果並用於戶外，但對於抗菌、之訴求則較少，其原因在於在紫外光作用環境下其抗菌能力低，因此限制其可應用領域，只能適用於室外陽光可照射之區域或是需要添加額外的紫外光照射設備來活化光觸媒功能。 在國內很多教授從事光觸媒的研究。本人在過去20年從事二氧化鈦光觸媒的研究，利用過氧化溶膠凝膠法製備各種含有不同共觸媒的二氧化鈦，並用於分解有機染料及抗菌抗腐蝕的研究。本實驗室已經累積很多經驗。在本計畫我們將利用溶膠凝膠法製備含有銀的二氧化鈦溶膠，並將其披覆在玻璃上，做各項分析鑑定，並做抗菌與抗汙染的活性測試，並將作放大的測試。 本計畫是以溶膠-凝膠技術、奈米粒子穩定分散技術、低溫結晶化技術及金屬摻雜技術進行產品研發，本研發採用全液相製備材料，用四氯化鈦為原料，以低成本無汙染的RO水為溶劑，經嚴格的控制條件，於常溫低度狀態下，經過水解生成Ti(OH)4，經由add H2O2 or HCl反應控制結晶條件, 使其在中性環境中進行縮合結晶反應，並同時摻雜金屬離子，於90-95度下熟成，製得粒徑分佈均一與穩定分散的奈米溶膠，依據DLS, XRD, TEM, HR-TEM分析其平均粒徑金屬與銳鈦相二氧化鈦複合材料懸浮溶液。 藉由研發此材料，有效解決目前市售光觸媒材料普遍遇到之問題，如附著度差透光度差，溶劑汙染，微弱紫外光與無光環境下抗菌抗病毒效果差，以及微弱紫外光環性下除臭、除TVOC、除甲醛效果差。加工方式可為噴塗方式與浸鍍方式，目前依據市場預期銷量大宗之浸鍍進行鍍膜應用開發，依據玻璃加工大廠之生產條件設定，鍍膜拉升速度150 mm/min、槽液溫度20度、環境溫度25度、烘烤溫度300度、烘烤時間30 min; 本研究將用過氧化溶膠凝膠法製被含銀二氧化鈦的溶膠。 所製備的溶膠將用浸鍍法將其披覆在玻璃上。這些材料將用下列方法分析: DLS、X光繞射、SEM、TEM、HRTEM、XPS。光觸媒活性將使用大腸桿菌和葡萄球菌作為抗病菌的測試。