一种抗菌防辐射陶瓷砖及其制备方法技术领域
本发明涉及了石英石技术领域，特别是涉及了一种抗菌防辐射陶瓷砖及其制备方
法。
背景技术
细菌，霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害，影响人们的健康甚至危及生
命，带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注，抗菌制品
的需求将构成巨大的市场。
陶瓷砖是由粘土和其他无机非金属原料，经成型、烧结等工艺生产的板状或块状
陶瓷制品，用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。
但是，目前也鲜有报道关于均匀性较好的稳定的抗菌功能的陶瓷砖。而且现有陶
瓷砖一般是单一功能的产品，功能如抗菌、防静电等等，即一种产品不具备多项功能，这极
大限制了其应用范围，还有待进一步提高。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌防辐射陶瓷砖及其制备方
法。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种抗菌防辐射陶瓷砖及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤A，制备底釉：按质量百分比计，将30~35%熔块、1~6%抗菌粉、20~28%锂瓷石、5~10%
硅酸锆、20~25%高岭土及10~12%石英混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状底釉；
步骤B，制备面釉：按质量百分比计，将 70~80%熔块、1~5%纳米竹炭、10~20%高岭土、5~
8%氧化铝、1~2%氧化锌及1~5%硅酸锆混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状面釉；
步骤C，将步骤A、B制备的底釉及面釉采用淋釉方式先后施釉于瓷砖坯土；然后在窑内
烧成，烧成温度为800~900℃，烧成周期为40~50min，得陶瓷砖；
其中，所述熔块通过如下方法制得：按重量百分比计，将10~18%石英、5~12%长石、15~
25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、1~5%高岭土混合研磨均匀，
然后高温熔融后快速淬冷制得。
在本发明中，所述长石由钾长石和钠长石按重量比3~5:1~2混合而得。所述碳酸盐
由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙中的至少一种组成，优选地，所述碳酸盐由碳酸
钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙按重量比3:1:3:2:1混合而得。所述氟化盐由氟化钠、
氟化钙和氟化锂按重量比4:2:1混合而得。
在本发明中，所述纳米竹炭为平均粒径100~500nm的纳米竹炭。
在本发明中，所述抗菌粉可通过以下方法制得：
（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸
在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高
锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反
应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得
石墨烯量子点（GQDs）悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激
光辐照功率为0.5~2W；备用；
（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加
入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:
1），超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离
心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005~
0.05mol/L硝酸铈水溶液，30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液，
GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4；继续超声
搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅拌，边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼，在30~
40℃下还原反应0.5~1h；之后，再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应
30~48h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；
（4）将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比3~5:1
的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯（与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:1~3），调节
pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应30~60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗
获得沉淀；将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/
Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h，冷却至室温后，浸没在氢
氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得
GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；
（5）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/
SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5；10~100W
超声60~120min，静置，去离子水洗涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压
循环3~8次（抽真空时间为20~30min；加热加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90
℃，加压至0.3~0.6Mpa，保压20~30min），得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉，即抗
菌粉。
在本发明中，所述抗菌粉还可以通过以下方法制得：
（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸
在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高
锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反
应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得
石墨烯量子点（GQDs）悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激
光辐照功率为0.5~2W；备用；
（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加
入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:
1），超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离
心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中；逐滴加入浓度为0.05~0.5g/100mlZnO
量子点水溶液，超声功率搅拌速度各减半；60~90min后，静置，过滤，用去离子水洗涤数次，
真空干燥，得GQDs/Ag2O/ZnO；
（4）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/ZnO水溶液
中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/ZnO的重量比为1:1~5；10~100W超声60~120min，静置，
去离子水洗涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环3~8次（抽真空时间
为20~30min；加热加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90℃，加压至0.3~0.6Mpa，
保压20~30min），得GQDs/Ag2O/ZnO/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。
其中，所述三维海绵状石墨烯制备方法如下：将3g 石墨粉，1g NaNO3在冰水浴中
与250ml 98%浓硫酸混合均匀，缓慢加入6g KMnO4。然后升温至在35℃，搅拌40min 后，加入
95ml 去离子水，升温至98℃反应20min；再加入270ml 水稀释，并用5ml 30％ H2O2中和多
余KMnO4，混合溶液的颜色为棕黄色，趁热过滤，用去离子水反复洗涤至中性，超声分散得到
GO；取200ml 质量分数为5mg/ml的氧化石墨烯溶液倒入直径25cm，高2cm的圆盘状反应皿
中，加入抗坏血酸(VC)0.5g搅拌使其充分混合；然后密闭反应皿并置于80℃水热反应15h，
反应皿中的氧化石墨烯自发收缩交联成三维海绵结构，冷冻干燥，得到柔性的三维海绵状
石墨烯。
本发明具有如下有益效果：
和现有陶瓷砖相比，本发明制造的陶瓷砖配料科学，制备合理，性能稳定，机械强度高、
不易变形及不易老化；而且经过合理的搭配纳米竹炭和抗菌粉，两者协同作用，使得陶瓷砖
具有优异抗菌和防辐射以及净化空气性能，进一步拓宽了陶瓷砖的应用范围；
本方法在三维石墨烯上负载并固定抗菌剂，不仅防止其团聚，显著提高金属纳米粒子
等抗菌剂的稳定性，使其能更好分散在陶瓷砖内，且具有更长效的抗菌活性以及银离子不
会溢出氧化变色；同时复合了多种抗菌剂的抗菌性能，相比于单一的银纳米抗菌剂有着更
好的抗菌效果，抗菌持久；纳米竹炭含有炭、氢、氧等多种有益元素，细密多孔，既能阻断及
吸收各种电器产生的有害射线的侵蚀，使人体彻底免除有害射线的危害，纳米竹炭还可产
生负离子，吸附并分解各种游离的有害物质，自动调节干湿度，还可产生最适合人体的远红
外线。
具体实施方式
下面通过具体的优选实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种抗菌防辐射陶瓷砖及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤A，制备底釉：按质量百分比计，将30%熔块、6%抗菌粉、27%锂瓷石、5%硅酸锆、20%高
岭土及12%石英混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状底釉；
步骤B，制备面釉：按质量百分比计，将 72%熔块、1%纳米竹炭（粒径介于100~500nm）、
20%高岭土、5%氧化铝、1%氧化锌及1%硅酸锆混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状
面釉；
步骤C，将步骤A、B制备的底釉及面釉采用淋釉方式先后施釉于瓷砖坯土；然后在窑内
烧成，烧成温度为800~900℃，烧成周期为45min，得陶瓷砖；
其中，所述熔块通过如下方法制得：按重量百分比计，将15%石英、9%长石、24%硼砂、10%
碳酸盐、30%硼酸、5%锂辉石、3%氟化盐、4%高岭土混合研磨均匀，然后高温熔融（1250~1320
℃）后快速淬冷，并破碎成颗粒状，即得；其中，所述长石由钾长石和钠长石按重量比4:1混
合而得；所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙按重量比3:2:1:2:3混合而
得；所述氟化盐由氟化钠、氟化钙和氟化锂按重量比4:2:3混合而得；
所述瓷砖坯土通过如下方法制得：将一般陶瓷釉面砖坯体入窑烧成，烧成周期30min，
烧成温度1170℃，制成素坯，备用。
其中，所述抗菌粉的制备方法如下：
（1）称取0.6gC60粉末，量取100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧
杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1g高锰酸钾粉末，
缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应4h；快速加
入120ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天，得石墨烯量子点（GQDs）悬
浮液；100rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照40min，激光辐照功率为1W；备用；
（2）超声搅拌60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为
0.1mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1），超声搅拌
20min；逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇
交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取1gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于100ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.05mol/L硝酸铈
水溶液，30min后逐滴加入浓度为0.005mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶
液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1:0.4；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅
拌，边加入6mL质量分数为50%的水合肼，在30℃下还原反应0.5h；之后，再加入45mL质量分
数为50%的水合肼，在85℃下还原反应36h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得
GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；
（4）将0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比4:1的水和
氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯（与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:2），调节pH值为9~
10，反应温度为20~25℃，反应30min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将
该沉淀在90℃下干燥3h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置
于氩气气氛下进行600℃热处理1h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100W进行超
声10min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；
（5）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/
SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:5；50W超声
100min，静置，去离子水洗涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环3次
（抽真空时间为25min；加热加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90℃，加压至
0.5Mpa，保压30min），得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。
实施例2
一种抗菌防辐射陶瓷砖及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤A，制备底釉：按质量百分比计，将32%熔块、4%抗菌粉、25%锂瓷石、6%硅酸锆、22%高
岭土及11%石英混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状底釉；
步骤B，制备面釉：按质量百分比计，将 70%熔块、2%纳米竹炭（粒径介于100~500nm）、
16%高岭土、7%氧化铝、1%氧化锌及3%硅酸锆混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状
面釉；
步骤C，将步骤A、B制备的底釉及面釉采用淋釉方式先后施釉于瓷砖坯土；然后在窑内
烧成，烧成温度为800~900℃，烧成周期为45min，得陶瓷砖；
其中，所述熔块通过如下方法制得：按重量百分比计，将15%石英、9%长石、24%硼砂、10%
碳酸盐、30%硼酸、5%锂辉石、3%氟化盐、4%高岭土混合研磨均匀，然后高温熔融（1250~1320
℃）后快速淬冷，并破碎成颗粒状，即得；其中，所述长石由钾长石和钠长石按重量比4:1混
合而得；所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙按重量比3:2:1:2:3混合而
得；所述氟化盐由氟化钠、氟化钙和氟化锂按重量比4:2:3混合而得；
所述瓷砖坯土通过如下方法制得：将一般陶瓷釉面砖坯体入窑烧成，烧成周期30min，
烧成温度1170℃，制成素坯，备用。
其中，所述抗菌粉的制备方法如下：
（1）称取0.6gC60粉末，量取100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧
杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1g高锰酸钾粉末，
缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应4h；快速加
入120ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天，得石墨烯量子点（GQDs）悬
浮液；100rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照40min，激光辐照功率为1W；备用；
（2）超声搅拌60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.005mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为
0.2mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1），超声搅拌
20min；逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇
交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取2gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于100ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.03mol/L硝酸铈
水溶液，30min后逐滴加入浓度为0.03mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶
液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.2:0.3；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅
拌，边加入6mL质量分数为50%的水合肼，在30℃下还原反应0.5h；之后，再加入45mL质量分
数为50%的水合肼，在85℃下还原反应36h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得
GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；
（4）将0.3gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比4:1的水和
氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯（与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:2），调节pH值为9~
10，反应温度为20~25℃，反应45min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将
该沉淀在90℃下干燥3h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置
于氩气气氛下进行600℃热处理1h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100W进行超
声12min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；
（5）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/
SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:3；50W超声
100min，静置，去离子水洗涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环5次
（抽真空时间为25min；加热加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90℃，加压至
0.5Mpa，保压30min），得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。
实施例3
一种抗菌防辐射陶瓷砖及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤A，制备底釉：按质量百分比计，将34%熔块、1%抗菌粉、20%锂瓷石、10%硅酸锆、25%
高岭土及10%石英混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状底釉；
步骤B，制备面釉：按质量百分比计，将63%熔块、5%纳米竹炭（粒径介于100~500nm）、20%
高岭土、8%氧化铝、1%氧化锌及3%硅酸锆混合均匀，湿法球磨，过300~350目筛后得浆状面
釉；
步骤C，将步骤A、B制备的底釉及面釉采用淋釉方式先后施釉于瓷砖坯土；然后在窑内
烧成，烧成温度为800~900℃，烧成周期为45min，得陶瓷砖；
其中，所述熔块通过如下方法制得：按重量百分比计，将15%石英、9%长石、24%硼砂、10%
碳酸盐、30%硼酸、5%锂辉石、3%氟化盐、4%高岭土混合研磨均匀，然后高温熔融（1250~1320
℃）后快速淬冷，并破碎成颗粒状，即得；其中，所述长石由钾长石和钠长石按重量比4:1混
合而得；所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙按重量比3:2:1:2:3混合而
得；所述氟化盐由氟化钠、氟化钙和氟化锂按重量比4:2:3混合而得；
所述瓷砖坯土通过如下方法制得：将一般陶瓷釉面砖坯体入窑烧成，烧成周期30min，
烧成温度1170℃，制成素坯，备用。
其中，所述抗菌粉的制备方法如下：
（1）称取0.6gC60粉末，量取100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧
杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1g高锰酸钾粉末，
缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应4h；快速加
入120ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天，得石墨烯量子点（GQDs）悬
浮液；100rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照40min，激光辐照功率为1W；备用；
（2）超声搅拌60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为
0.5mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1），超声搅拌
20min；逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇
交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于100ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005mol/L硝酸
铈水溶液，30min后逐滴加入浓度为0.05mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水
溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.2:0.4；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声
搅拌，边加入6mL质量分数为50%的水合肼，在30℃下还原反应0.5h；之后，再加入45mL质量
分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应36h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得
GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；
（4）将0.1gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比4:1的水和
氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯（与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:2），调节pH值为9~
10，反应温度为20~25℃，反应60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将
该沉淀在90℃下干燥3h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置
于氩气气氛下进行600℃热处理1h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100W进行超
声15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；
（5）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/
SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1；50W超声
100min，静置，去离子水洗涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环8次
（抽真空时间为25min；加热加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90℃，加压至
0.5Mpa，保压30min），得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。
实施例4
基于实施例1的制备方法，其不同之处仅在于：所述抗菌粉通过如下方法制得：
（1）称取0.6gC60粉末，量取100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧
杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1g高锰酸钾粉末，
缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应4h；快速加
入120ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天，得石墨烯量子点（GQDs）悬
浮液；100rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照40min，激光辐照功率为1W；备用；
（2）超声搅拌60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为
0.1mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1），超声搅拌
20min；逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇
交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取1gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中；逐滴加入浓度为0.5g/100mlZnO量子点
水溶液，超声功率搅拌速度各减半；60min后，静置，过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，
得GQDs/Ag2O/ZnO；
（4）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/ZnO水溶液
中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/ZnO的重量比为1:5；50W超声100min，静置，去离子水洗
涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环3次（抽真空时间为25min；加热
加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90℃，加压至0.5Mpa，保压30min），得GQDs/
Ag2O/ZnO/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。
实施例5
基于实施例2的制备方法，其不同之处仅在于：所述抗菌粉通过如下方法制得：
（1）称取0.6gC60粉末，量取100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧
杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1g高锰酸钾粉末，
缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应4h；快速加
入120ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天，得石墨烯量子点（GQDs）悬
浮液；100rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照40min，激光辐照功率为1W；备用；
（2）超声搅拌60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.005mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为
0.2mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1），超声搅拌
20min；逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇
交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取2gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中；逐滴加入浓度为0.2g/100mlZnO量子点
水溶液，超声功率搅拌速度各减半；80min后，静置，过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，
得GQDs/Ag2O/ZnO；
（4）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/ZnO水溶液
中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/ZnO的重量比为1:3；50W超声100min，静置，去离子水洗
涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环5次（抽真空时间为25min；加热
加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90℃，加压至0.5Mpa，保压30min），得GQDs/
Ag2O/ZnO/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。
实施例6
基于实施例3的制备方法，其不同之处仅在于：所述抗菌粉通过如下方法制得：
（1）称取0.6gC60粉末，量取100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧
杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1g高锰酸钾粉末，
缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应4h；快速加
入120ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天，得石墨烯量子点（GQDs）悬
浮液；100rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照40min，激光辐照功率为1W；备用；
（2）超声搅拌60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为
0.5mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1），超声搅拌
20min；逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇
交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；
（3）取3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中；逐滴加入浓度为0.05g/100mlZnO量子点
水溶液，超声功率搅拌速度各减半；90min后，静置，过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，
得GQDs/Ag2O/ZnO；
（4）取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/ZnO水溶液
中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/ZnO的重量比为1:1；50W超声100min，静置，去离子水洗
涤数次，离心，置于密闭空间内，进行抽真空→加热加压循环8次（抽真空时间为25min；加热
加压为通入高温高压气体，气体加热温度为80~90℃，加压至0.5Mpa，保压30min），得GQDs/
Ag2O/ZnO/石墨烯抗菌粉，即抗菌粉。
对比例1
基于实施例1的制备方法，不同之处在于：所述抗菌粉为金属抗菌剂。
对比例2
基于实施例4的制备方法，不同之处在于：所述抗菌粉为氧化锌抗菌剂；不添加纳米竹
炭。
对实施例1~6、对比例1~2进行性能测试，测试结果如下：
磨损测试：选用莫氏硬度为3～4的磨料，在陶瓷砖上摩擦1000次来模仿铺贴使用2年后
的效果，测试其灭菌率。
热稳定性测试：将陶瓷砖置于电炉中，自室温升到200℃，保温20min，迅速投入25
℃水中，10min后取出擦干，测试其灭菌率。
灭菌均匀性评价：在同一陶瓷砖上选取100个区域进行灭菌测试，对测得的数据进
行均匀度分析，通过均匀度=100*(1-标准偏差/平均值)。当均匀度大于97%，则标记为▲；当
均匀度大于90%且小于97%，则标记为☆；当均匀度低于90%，则标记为╳。
空气净化效果试验如下：对比使用前后室内的甲醛浓度和电磁辐射等，以表征其
吸附能力。在一间10 平方米的空房间内，放置以下物品：①制作家具用的夹板10张，表面无
包装；②油漆5桶，桶盖打开；③电视机1台，开启状态；④电扇1台，开启状态。
放射性能：经检测表明，本发明制备的石英石均符合GB6566-2001《建筑材料放射
性核素限量》中A类装修材料要求。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能
因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技
术方案，均应落在本发明的保护范围之内。