[发明专利]一种银改性多孔陶瓷膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷膜技术领域，具体涉及一种银改性多孔陶瓷膜及其制备方法与应用。

背景技术

世界卫生组织制定的《饮用水水质准则》第三版中明确提出：无论在发展中国家还是发达国家，与饮用水有关的安全问题大多来自于微生物，并将微生物问题列为首位。对于有着十几亿人口的中国这样一个发展中国家来说，这个问题尤其突出。在中国广大的农村地区，净化水系统未能进入老百姓的家里，人们还依然要从河，井，溪流，湖等直接取水。这些水通常含有致病病毒和细菌，如大肠杆菌，粪链球菌，肠道病毒等。每年有很多人因饮用这种水而致病和死亡，在婴儿和孩子中尤甚。将水长时间地煮沸是一种比较常用的方法，但是需要耗费大量的能源，如电，木材等。其它杀菌方法有臭氧消毒，紫外线消毒等，这些方法消毒杀菌效果好，但设备复杂，价格昂贵，存在安全隐患，不利于大范围使用。因此，开发一种能耗小，效果好，价格低，易使用的方法就尤为重要。

银杀灭或抑制病原微生物的能力已为许多研究所证实。抗微生物制剂中，银由于其广谱性而独树一帜，它对各种类型的微生物都有效，包括G+菌、G-菌、产孢子菌、真菌、病毒等。据1978年Science Digest报道：“一种抗生素杀灭大约6种病原体，而银可以杀灭650种微生物，而且没有耐药性。”同时银对机体是有益的，银进入机体后，迅速被网状内皮组织摄入，沉积在网状内皮细胞上。网状内皮细胞是免疫系统的一部分，是机体的清道夫，负责清除异物、细胞残骸及入侵的细菌等。网状内皮细胞将银颗粒作为异物摄入，同时也摄入入侵的病原体，于是银和病原体直接接触，发挥作用。

基于上述原理，本发明人就考虑将银用于杀灭水中的微生物。如何最大限度地减少银的使用量，而又不影响其杀菌消毒效果，持久稳定地发挥作用，同时又要满足饮用水的通透量，这就需要多方考虑。一般说来，银分散度越高，用量就越少，和水就越能充分地接触，进而可以保证净化效果。从这个层面上考虑，就需要把银负载在载体上，这样银就专门执行杀菌消毒的功能，而载体则承担支撑的作用。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，而烧结的话，则会出现没有杀菌效果的氧化银。

发明内容

为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种银改性多孔陶瓷膜的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种由上述制备方法制备得到的银改性多孔陶瓷膜。

本发明的又一目的在于提供一种上述银改性多孔陶瓷膜在直饮水净化除菌中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种银改性多孔陶瓷膜的制备方法，包括以下操作步骤：

(1)制备银氨溶液：将AgNO₃和NaOH溶于水中，得到含有絮状沉淀的水溶液，往上述水溶液中滴加氨水，直至絮状沉淀完全溶解，得到透明无色的银氨溶液备用；

(2)往步骤(1)的银氨溶液中加入葡糖糖溶液得到混合溶液；

(3)将多孔陶瓷膜置于步骤(2)中的混合溶液中，静置至单质银负载于多孔陶瓷膜表面，得到用于直饮水净化除菌的银改性多孔陶瓷膜。

所述多孔陶瓷膜优选氧化铝多孔陶瓷膜。

所述多孔陶瓷膜的孔径优选30～200nm。

步骤(1)中所述的银氨溶液的浓度为0.02～0.04mol/L。

步骤(2)中所述的葡萄糖溶液的浓度为0.02～0.1mol/L。

一种由上述制备方法制备得到的银改性多孔陶瓷膜。

上述银改性多孔陶瓷膜在直饮水净化除菌中的应用，具体应用过程为：使水通过所述的银改性多孔陶瓷膜，多孔陶瓷膜对水起到过滤净化的作用，负载在陶瓷膜上的单质银直接杀灭水中的微生物，得到净化除菌后的直饮水。

通过本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：

(1)选择银镜反应获得单质银具有反应可控，操作简单等优点。反应时，多孔陶瓷膜载体浸泡在溶液中，保证了两者可以充分接触，多孔陶瓷膜载体为单质银的生成提供了附着点，这样银就牢牢地负载于载体上，牢固负载于载体上的银，不会随水而流走，因此可以持久稳定地保持银含量不变；牢固负载的单质银不溶于水，也不会扩散到水中，对人体无害；

(2)多孔的氧化铝膜不但可以作为银的载体，同时还作为常用的深度处理手段对水进行深度净化，多孔的氧化铝膜的膜孔径范围为30～200nm，这一孔径范围既可以使水和银充分接触，确保净化效果，又可以减小水透过多孔膜的阻力；