[发明专利]一种复合改性碳基净水滤芯及其制备方法

说明书

本发明涉及水体净化技术领域，具体涉及一种复合改性碳基净水滤芯及其制备方法，所述复合改性碳基净水滤芯的制备方法，包括以下步骤：将橙皮退火得到多孔炭粉末；将β‑环糊精依次与氯乙酸、N‑甲基甲酰胺反应，得到接枝改性β‑环糊精；将有机钛酸酯、可溶性金属盐与多孔炭粉末密封反应，得到改性多孔炭；将改性β‑环糊精和改性多孔炭、硅烷偶联剂复合，得到复合改性碳基净水剂，将复合改性碳基净水剂与PP树脂和碳酸氢钠混合后，浇注成型，冷却固化后，得到复合改性碳基净水滤芯。本发明通过多孔炭、接枝型两性壳聚糖和改性二氧化钛进行复合，使净水滤芯兼具吸附、絮凝和催化降解等功能为一体，从而达到多重多方位净化水体的作用。

技术领域

本发明涉及水体净化技术领域，具体涉及一种复合改性碳基净水滤芯及其制备方法。

背景技术

保护宝贵的水资源是一项重要课题，特别对我国来说，人均淡水资源只占世界平均水平的四分之一。虽然目前众多关于污水排放等保护水资源的法律法规相继出台，但是我国在此方面起步较晚，据相关研究表明，目前我国超过50％的地下水资源已经被污染，而劣五类水的比例也高达30％。因此，净化被污染的水源以及采用高效污水处理材料和技术已经刻不容缓。

传统净水滤芯主要采用氯气和次氯酸，虽然杀菌和微生物的效果较好，但是并不能去除污水中的重金属和颗粒污染物。絮凝剂包括硫酸铝、硫酸铁等材料虽然可以去除污水中的颗粒污染物，但是对有机污染物的分解并不能发挥有效作用。而具有较大比表面积的材料如活性炭等通过物理吸附净化污水的作用单一，不适合工业大规模使用。

活性炭作为一种具有石墨微晶结构、孔隙发达、吸附能力强的炭质材料，可起到污水处理、空调净化、脱色、有毒有害物质等处理的作用。但是随着人们对活性炭的需求和质量要求的不断提高，活性炭也显现出诸多的缺点，例如通过物理吸附净化污水的作用单一，比表面积低，使用寿命短，已不能满足现代社会发展的需要，成为业界的焦点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种复合改性碳基净水滤芯的制备方法，该复合改性碳基净水滤芯兼具吸附、絮凝和催化降解等功能为一体，从而达到多重多方位净化水体的作用。

为了实现上述目的，本发明提供一种复合改性碳基净水滤芯的制备方法，包括以下步骤：

(1)将橙皮粉碎，然后在惰性气体中退火，得到多孔炭粉末；

(2)将β-环糊精与氯乙酸在40～80℃下反应1～3h后，加入N-甲基甲酰胺和引发剂在乙醇中在混合均匀后，在50～80℃下搅拌反应0.5～3h，得到接枝改性β-环糊精；

(3)将有机钛酸酯和可溶性金属盐在溶剂中搅拌均匀，得到混合溶胶，向混合溶胶中加入多孔炭粉末在80～150℃下密封反应3～6h，得到改性多孔炭；

(4)将改性β-环糊精和改性多孔炭、硅烷偶联剂在聚乙烯醇中混合均匀后，然后微波反应5～10min，得到复合改性碳基净水剂；

(5)将复合改性碳基净水剂与PP树脂、碳酸氢钠混合均匀后，在100～150℃下浇注成型，冷却固化后，得到基于硅藻土的水体净化滤芯。

一种复合改性碳基净水滤芯，根据所述的制备方法制备得到。

通过上述技术方案，本发明通过多孔炭、接枝型两性壳聚糖和改性二氧化钛进行复合，使净水滤芯兼具吸附、絮凝和催化降解等功能为一体，从而达到多重多方位净化水体的作用。且本发明的原材料来源广泛，成本低廉，使用范围广，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。