一种嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104591779A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510017024.2(22)申请日2015.01.13(71)申请人江苏省环境科学研究院地址210000江苏省南京市江东北路176号(72)发明人田爱军吴云波毛凯刘建孙兆海黄娟(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人肖明芳(51)Int.Cl.C04B38/06(2006.01)C04B33/13(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开一种嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片及其制备方法与应用，将木屑和黏土按质量百分比11～13％混合后加入到硝酸银水溶液中，混合物先用超声波分散1～2h，再搅拌均匀，将混合体系固定成圆片，并在常温下风干70～80h，然后将此圆片置于窑炉中以2.5℃/min升温至600±20℃，再以5℃/min升温至900±20℃，然后保温3～4h，即得。本发明制成的嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片具有较大比表面积、纳米银颗粒牢固性好，所述材料本身良好的稳定的杀除细菌的能力，对水中微生物的去除率可达到99％以上，可作为家庭式净水的替代处理技术与方法。CN104591779ACN104591779A权利要求书1/1页1.一种嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片的制备方法，其特征在于，将木屑和黏土按质量百分比11～13％混合后加入到硝酸银水溶液中，混合物先用超声波分散1～2h，再搅拌均匀，将混合体系固定成圆片，并在常温下风干70～80h，然后将此圆片置于窑炉中以2.5℃/min升温至600±20℃，再以5℃/min升温至900±20℃，然后保温3～4h，即得。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的黏土，其主要成分为高岭石和伊来石，其粒径分布情况为：<2μm的颗粒占25-30wt％；2～20μm的颗粒占55-60wt％；>20μm的颗粒占约各占10-20wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的木屑，是过20目筛所得。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，混合体系中，硝酸银的重量与黏土和木屑总重量的比为1～5：62～63。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，使用手动液压机将混合体系固定成圆片。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，固定单个圆片所需混合体系的质量为82.7～86.7g，形成的圆片直径为60～90mm，厚度为20～40mm。7.权利要求1～6中任意一项所述的制备方法制备得到的嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片。8.权利要求7所述的嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片在直饮水净化除菌中的应用。2CN104591779A说明书1/4页一种嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及饮用水消毒技术和陶瓷净水技术领域，具体涉及一种嵌入纳米银颗粒的多孔陶瓷片及其制备方法与应用。背景技术[0002]饮用水问题已成为全球关注，据统计，全世界每年超过180万人死于不安全的饮用水和水污染有关的疾病，约7.8亿人生活饮水缺乏清洁的水源。世界卫生组织(WHO)建议采用适宜的就地处理方法能有效的解决家庭饮用水问题。有研究表明家庭饮水就地处理能有效地提高饮用水安全，相比于水源地处理，但这是依赖于用户遵从性。因此，实用性、可负担性和稳定性成为开发就地处理技术的关键因素。[0003]传统的就地处理技术有膜过滤、高温消毒和太阳光消毒等技术，但由于存在一些不确定的因素，使得其技术缺乏实用性。另外，由于环境卫生问题，这些处理技术都容易产生二次污染。因此，能有效去除水中致病菌、满足用户要求、处理长期稳定、减少二次污染、便于运输和使用的就地处理技术(材料)成为当前关注的焦点。[0004]金属银消毒被认为一种有效的饮用水就地处理技术与方法，能够有效杀死水中的细菌、病毒和原生动物，并且能够保持水质较好的色度和气味，相比于氯和碘等化学消毒剂，一些研究表明金属银消毒技术能杀除水中的细菌，并且表现出良好的持续性。然而，在一些发展中国家和地区，金属银材料的消耗和生产限制其广泛应用。另外，金属银纳米颗粒直接用于水消毒，容易对产生二次污染，对生物体存在毒性，且不经济适用。因此，必须寻求一种固定纳米银颗粒的载体，维持其长期稳定地发挥其能效。[0005]多孔陶瓷水过滤器可以用来作为纳米银的载体，其特有较大的比表面积保证银分散度，银与水中病原微生物充分接触，进而可以保证净化效果。把银负载在载体上，如果简单地把单质银和载体混合，通常两者之间不会紧密地结合。在目前公开的专利中，纳米银负载陶瓷的过程是多步反应形成的，特别是应用了化学还原剂或紫外照射等方