[发明专利]一种载银木质基活性炭微球及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种载银木质基活性炭微球及其制备方法。所述制备方法为将硝酸银溶液与活性剂、稳定剂、分散剂溶解后，加入木材液化物，使所述木材液化物成球，得到载银木质基微球，再经热稳定性处理和活化后，得到载银木质基活性炭微球。本发明所提出的制备方法中，部分原料来源与木材，提高了木材利用的附加值，降低了对于化石资源的依赖。采用热稳定化处理，含有固化和预氧化两个流程，提高了热稳定性，活化产率更高。活性炭中的银粒子在还原后结合强度好，不易脱落，溶出率。活性炭微球在吸附的同时，具备了良好的抗菌、杀菌的作用。

技术领域

本发明涉及微球制备领域，具体涉及一种载银木质基活性炭微球及其制备方法和应用。

背景技术

活性碳纤维具有丰富的微孔和超大的比表面积、优异的吸附性能和高吸脱附速度，良好的耐酸碱性和化学稳定性，其产品还能根据需要改变形态。因此，活性碳纤维被广泛用于环保和医疗领域，例如有害气体吸附和废水净化。但是，活性碳纤维因其优异的吸附性，也会吸附很多细菌，使之成为微生物的污染源，影响其使用的效果。银作为一种高效的无机抗菌剂，能够被活性碳纤维吸附，从而赋予活性碳纤维抗菌性能。

发明内容

基于现有技术中的制备方法均有缺陷：首先原料来源，无论是以苯酚和甲醛合成的酚醛树脂，或是沥青等化石资源作为制备微球的主要原料，都是对不可再生资源的消耗。

其次，载银的活性炭主要为纤维状或粉末状。粉状颗粒不均匀，纤维状碳纤维需要切碎制备吸附材料。

第三，大多制备方法采用粘合剂或是浸渍法制备载银活性炭，这样的方法银粒子在活性炭内部的结合力差、容易脱落，缩短了使用寿命。

针对上述不足之处，提出一种新的载银活性木质碳具有十分重要的意义。

本发明提供一种载银木质基活性炭微球及其制备方法和应用。

本发明将银离子引入木材液化物内部，之后制备成微球。通过热稳定化处理和炭化活化处理将银离子还原成单体存在于微球内部，提高了银单体的固着力。

本发明所述的制备载银木质基活性炭微球的方法，包括：

将硝酸银溶液与活性剂、稳定剂、分散剂溶解后，加入木材液化物，使所述木材液化物成球，得到载银木质基微球，再经热稳定性处理和活化后，得到载银木质基活性炭微球。

本发明所述的方法中，所述硝酸银溶液的浓度为0.1-1mol/L。

所述活性剂选自活性剂选自聚乙二醇、硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯中的一种或几种；优选所述活性剂的用量为液化物的1-40wt％。更优选地，所述聚乙二醇选自PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000中的一种或几种。

所述稳定剂选自柠檬酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、吡啶中的一种或几种。优选所述稳定的用量为液化物的1-20wt％。

所述分散剂选自聚乙烯醇、油酸钠、氨基丙胺二油酸酯、有机硅氧烷中的一种或几种。优选所述分散剂的用量为液化物的1-50wt％。

本发明所述的方法中，将硝酸银溶液在活性剂、稳定剂、分散剂充分溶解后，加入木材液化物，使所述木材液化物成球，得到载银木质基微球的过程，均在25-80℃条件下进行，优选65℃。

优选地，将硝酸银溶液和活性剂、稳定剂经缓慢搅拌并调整水温至25-80℃。待到设定温度后，调整搅拌速度至200-2000r/min后，加入分散剂，待分散剂溶解后，再加入木材液化物；经反应1-10h后，得到载银木质基微球。

发明人于研发阶段，曾尝试过直接将液化物的投料的顺序作出调整，发现即便改变投料时机至任一步骤，都会导致生成形状不够规则或粒径稍不符合需求的载银木质基微球，改变投料顺序会产生降低球形度的影响，部分工艺制备产物的平均球形度低至68.2％，影响活性炭微球的填充密度。