[发明专利]一种杀菌方法

说明书

本发明提供了一种杀菌方法，其包括：步骤A1、提供复合材料，所述复合材料包括木材切片以及通过碳化在木材切片内原位生长的银纳米粒子；步骤A2、将所述复合材料与含有细菌的液体接触，并向所述复合材料通电，利用复合材料来杀灭细菌。使用该方法杀菌的杀菌率高，处理速度快，处理成本低，体现了绿色可持续的理念。

技术领域

本发明涉及一种杀菌方法。

背景技术

饮用水的安全与人体健康息息相关。饮用水中细菌含量超标，是造成饮用水不安全的主要原因之一。目前饮用水杀菌技术主要包括：氯系药剂杀菌法、臭氧除菌和紫外线除菌等。氯系药剂杀菌技术能够广谱杀菌，可以快速杀死水中微生物、病菌及原生动物孢囊。但是在氯消毒过程中，水中含有的天然有机物等污染物会与氯气发生取代、加成等一系列化学反应，生成消毒副产物(DBPs)，包括：三卤甲烷、卤乙睛、水合三氯乙醛、卤乙酸、卤代酚、三氯硝基甲烷、卤代酮、氯化氰、溴酸盐和酸性氯化呋喃酮等，这些DBPs均有人体毒性和潜在致癌作用。臭氧除菌是通过氧化作用，能够实现快速杀菌的效果，但是设备要求高，前期投资成本大，能耗高，限制了该技术的广泛应用。

近年来纳米银作为一种新型杀菌材料，具有高效、广谱、安全等特性，在饮用水杀菌领域具有潜在应用前景。目前纳米银杀菌技术仍然存在一些瓶颈问题：(1)纳米银合成工艺复杂，成本较高，在合成过程中使用大量还原剂和表面活性剂，带来新的污染；(2)经纳米银处理后，水中银的残留量较高，对人体有潜在危害；(3)纳米银回收困难，不能实现循环使用，造成浪费。因此开发一种低成本、高效率、安全可靠的杀菌技术迫在眉睫。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用复合材料杀菌的方法，该复合材料以木材切片为基材，通过碳化在木材切片的三维孔道中原位生长尺寸均一、分散性良好的银纳米粒子。使用该复合材料进行杀菌时，在外加电场作用下，由于“贴壁效应”水中的细菌与木材切片三维孔道中的银纳米粒子充分接触，实现快速、高效的杀菌效果。该复合材料的制备工艺简单，杀菌效率高，水处理速度快，处理后水中银残留量小(1.5ppb)，复合材料中银纳米粒子损失小，可持续使用，具有广阔的工业应用前景。

根据本发明的一方面，提供了一种杀菌方法，其包括：

步骤A1、提供复合材料，所述复合材料包括木材切片以及通过碳化在木材切片内原位生长的银纳米粒子；

步骤A2、将所述复合材料与含有细菌的液体接触，并向所述复合材料通电，利用复合材料来杀灭细菌。

根据本发明的优选实施方式，所述复合材料通过如下方法制备：

步骤S1、提供木材切片和银纳米粒子的前驱体溶液；

步骤S2、用银纳米粒子的前驱体溶液浸渍木材切片，然后对木材切片进行干燥、煅烧得到所述复合材料。

根据本发明的优选实施方式，所述通电的电压为0.1-5.0V，例如可以为0.1V、0.3V、0.5V、0.7V、1.0V、2.0V、3.0V、5.0V以及它们之间的任意值，优选为0.5-1.0V。在外加电场的诱导下，细菌产生“贴壁效应”，充分和复合材料中的银纳米粒子接触，实现高效杀菌效果(图5)。