[发明专利]担载纳米银的微晶竹炭陶珠及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201410624378.9 申请日: 2014-11-07
公开(公告)号: CN104437365A 公开(公告)日: 2015-03-25
发明(设计)人: 韦仲华;韦宇洪;韦冬芳 申请(专利权)人: 桂林新竹大自然生物材料有限公司
主分类号: B01J20/20 分类号: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02;C02F1/28
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地址: 541004 广西壮族自治*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 纳米 微晶竹炭陶珠 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及净化材料,具体是担载纳米银的微晶竹炭陶珠及其制备方法。该类担载纳米银的微晶竹炭陶珠在净化水质和空气等方面有良好效果。

背景技术

竹炭具有丰富的蜂窝状微孔结构,这种微孔结构使竹炭具有庞大的比表面积,具有优异的吸附功能,还有电磁屏蔽、辐射远红外线、产生负离子、增加水质碱性等特殊功效,可用于吸潮、除臭、消毒、杀菌、蓄热、调湿,改善居住环境。当环境湿度很大时,竹炭利用其吸湿作用吸附室内空气中的水分;反之,当环境湿度很小时,竹炭利用其解吸作用放出水分,以达到调节空气湿度的效能。竹炭能吸附水中多种有害物质,对污水中的色度和浊度以及化学耗氧量(COD)去除效果明显,对污水中总氮的去除率接近100%,对污水中有机磷农药的去除有一定效果,可以明显地改善水体中的重要水质指标。

微晶竹炭是比普通竹炭更加性能优越的新型材料,竹炭经过隔氧高温烧制,完全变成类石墨化微晶结构,微孔数量大大增加,比表面积增大,吸附功能远远超过普通竹炭。

微晶竹炭陶珠是一种具有孔隙率高、吸附性能好、堆积密度低、烧成收缩率低、强度高、释放负离子及辐射远红外线功能的复合陶器,它既有一定的机械强度又有一定的气孔率,既不会渗漏又有良好的透气性,广泛应用于需要吸附、过滤等场合。

纳米银(Nano Silver)就是将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米银粒径大多在25纳米左右,对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用,而且不会产生耐药性。

纳米(nm)是继微米之后的目前最小的一种计量单位,1纳米为百万分之一毫米,即毫微米,也就是十亿分之一米。纳米银,是利用前沿纳米技术将银纳米化,纳米技术出现,使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃,极少的纳米银可产生强大的杀菌作用,可在数分钟内杀死650多种细菌,广谱杀菌且无任何的耐药性,能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复,无任何毒性反应,对皮肤也未发现任何刺激反应,这给广泛应用纳米银来抗菌开辟了广阔的前景,是最新一代的天然抗菌剂,纳米银杀菌具有以下特点:1)广谱杀菌:纳米银颗粒直接进入菌体与氧代谢酶(-SH)结合,使菌体窒息而死的独特作用机制,可杀死与其接触的大多数细菌、真菌、霉菌、孢子等微生物。2)强效杀菌:据研究发现,Ag可在数分钟内杀死650多种细菌。3)渗透性强:纳米银颗粒具有超强的渗透性,可迅速渗入皮下2mm杀菌。4)无耐药性:纳米银属于非抗菌素杀菌剂,迅速直接杀死细菌,使其丧失繁殖能力,因此,无法生产耐药性的下一代。

纳米银溶液是纳米银在水或者乙醇中的分散体。纳米银粒径为2-25nm,固含量大于5%,pH值6.5-8.5。在某些场合,使用纳米银溶液比纳米银颗粒更加方便,因为纳米银溶液不会结团。

将纳米银与具有吸附性和可交换阳离子的多孔物质结合,一方面可以实现纳米银的稳定固载,另一方面利用多孔物质表面积较大的优势吸附大量的有害污染物和细菌、增加纳米银与它们的接触,达到充分快速催化降解或者杀灭的目的。

目前,市场上已有用多孔陶瓷担载纳米银的产品,但是这样的普通多孔陶瓷的比表面积不够大,吸附功能不够,因而使得纳米银的优越性能没有得到充分发挥,也浪费了贵重金属。

发明内容

为了克服普通多孔陶瓷担载纳米银的产品的缺陷,充分发挥纳米银的优势,本发明提供一种担载纳米银的微晶竹炭陶珠。

担载纳米银的微晶竹炭陶珠,由纳米银与微晶竹炭陶珠经表面复合而成;所述微晶竹炭陶珠由下述重量百分比的组份制成:竹炭粉30~50%,多孔非金属矿物粉体30~40%,粘土20~30%以及粘结剂2~5%。

所述微晶竹炭陶珠由下述方法制备而成:磨粉、混合、调浆、造粒、干燥以及隔氧烧结;其中的干燥包括先自然风干24小时以上,再在温度80~120℃时干燥4小时以上,其中的隔氧烧结的温度大于1200℃,隔氧烧结时间为20~60分钟。

进一步,微晶竹炭陶珠含有孔径为1nm~50μm的不规则微孔。

进一步,纳米银选自纳米银颗粒和/或纳米银溶液。

本发明还提供上述所述的担载纳米银的微晶竹炭陶珠的制备方法。

担载纳米银的微晶竹炭陶珠的制备方法,包括:

第一种方式:将纳米银颗粒加入到硅溶胶水分散液中,搅拌或者超声形成悬浮液,再将微晶竹炭陶珠放入悬浮液内,搅拌,取出微晶竹炭陶珠干燥;或将微晶竹炭陶珠放入悬浮液内浸渍后取出干燥;

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