[发明专利]沸石载纳米氧化锌无机抑硫酸盐还原菌粉剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及抑菌粉剂及其制备方法，尤其是天然沸石载纳米氧化锌无机抑菌粉剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国民经济的加速发展，工业废水特别是硫酸盐废水的污染已经相当严重。我国的很多大城市地下水已经受到了不同程度的硫酸盐污染。含硫酸盐酸性废水不经处理直接排入水体将使受纳水体酸化，降低水体pH值，危害水生生物，并产生潜在腐蚀性；这类酸性废水也会破坏土壤结构，减少农作物产量。硫酸盐废水潜伏周期长，虽然有自然还原菌的活性，已经成为油田生产的一个非常受观注的问题。目前，抗菌剂的种类大体上可分为无机系、有机系和天然生物系3大类：一、无机抗菌剂通过将无机材料固有的稳定性和抗菌成分的高效性、广谱性相结合，成功地克服了有机抗菌剂的缺点；无机抑菌剂和杀菌剂则是指以无机材料大部分为天然或人工矿物材等料作为载体，载有具备一定抗菌能力的金属元素和金属离子以及纳米抑菌材料所研制而成的一种新型的无机抗菌剂。二、有机抗菌剂的应用已有相当长的历史，在选用有机抗菌剂时，除考虑其安全性外，还存在耐热性差、易分解和使用寿命短等问题；三、天然抗菌剂主要以天然植物为提取物，资源浪费严重，推广应用有一定的困难。

发明内容

本发明为了解决现有有机抗菌剂的安全性差，还存在耐热性差、易分解和使用寿命短；天然抗菌剂主要以天然植物为提取物，浪费资源，推广应用有一定的困难的问题。而提供了一种沸石载纳米氧化锌的无机抑硫酸盐还原菌粉剂及其制备方法。解决上述问题的具体技术方案如下：本发明的沸石载纳米氧化锌无机抑硫酸盐还原菌粉剂由沸石和纳米氧化锌固体，按质量百分比沸石为50～99.99％、纳米氧化锌固体为0.01～50％经混合、清洗、烘干、研磨、煅烧和再研磨制成。

本发明的沸石载纳米氧化锌无机抑硫酸盐还原菌粉剂的制备方法的步骤如下：一、采用直接沉淀法制备纳米氧化锌：分别用去离子水配制摩尔浓度为0.75mol/L的ZnCl₂·2H₂O溶液和摩尔浓度为0.03mol/L的(NH₄)₂CO₃溶液，按照体积比为1∶1的比例将两种溶液混合，在90～100℃的条件下用超声波振荡仪振荡12～20分钟，然后进行抽滤，固相物用去离子水洗涤1～3次后在100～115℃的条件下烘干后研磨，然后在200～350℃的条件下煅烧2～3小时，然后研磨氧化锌粉末粒径为20～35nm；二、将粒径为50～800nm的沸石，按质量百分比取沸石为50～99.99％、步骤一制备的纳米氧化锌为余量，放入去离子水中，在磁力搅拌器下进行搅拌；三、对步骤二的液体进行抽滤，并用去离子水清洗，将清洗后得到粉末在90～110℃的条件下烘干；四、对烘干的粉末进行研磨，研磨后的粉末在200～800℃煅烧2～4个小时，对煅烧后粉末再次进行研磨；即得到沸石载氧化锌的无机抑硫酸盐还原菌粉剂。

沸石是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，其化学通式可以表示为(Na，K)_x(Mg，Ca，Sr，Ba....)_y·［Al _x+y Si_n-x+2yO_2n]·mHO，式中：x：碱金属离子个数；y：碱土金属离子个数；n：铝硅离子的个数之和；m：水分子的个数。

沸石的结晶构造中主要由SiO四面体组成其中部分，Si⁴⁺为Al³⁺所取代导致电荷过剩，因此，它有吸附和离子交换的性质特别是对氨氮有很强的选择吸附能力，沸石内的大孔可以吸附并储备。大量的分子可通过吸附磷酸盐实现磷的去除所以沸石是一种能在厌氧环境中从废水中去除铵离子的有效的离子交换剂在有干扰阳离子特别是Ca²⁺、Mg²⁺离子存在时有更好的脱氨效果，从经济的观点来看沸石在许多国家广泛存在且成本低廉。此外，沸石还可吸附重金属离子如铜、镉、锌等这些物质对微生物有机体有毒害作用。在中温厌氧消化不同废水时沸石还可作为微生物的载体，同时沸石还有很好的小分子吸附作用，能够很好地去除污水中的悬浮固体。