[发明专利]酚醛树脂光催化剂制备及其杀菌消毒的方法

说明书

本发明公开了一种酚醛树脂光催化剂的制备方法，还公开了该酚醛树脂光催化剂对水体、空气或物体表面的杀菌消毒方法：可见光或紫外光或太阳光照射下，酚醛树脂光催化剂产生电子空穴对和多种自由基，电子空穴对和自由基作用于水体、空气或物体表面的细菌，破坏细菌结构，造成细菌死亡。本发明还公开了所述酚醛树脂光催化剂的制备方法。本发明的酚醛树脂光催化剂优势：合成工艺简单，不需要强酸强碱的催化剂，反应温度较低；抗腐蚀性强，酚醛树脂本身具有抗腐蚀性；价格低，所需原料均较便宜；有可见光活性，对可见光响应，不需要紫外光做为激发光源；同时比表面积大。本发明特别适用于低浓度菌液废水的处理，如自然水体直接取用的水。

技术领域

本发明涉及一种酚醛树脂光催化剂的制备方法。本发明还涉及所述酚醛树脂光催化剂对于水体、空气或物体表面的杀菌消毒方法。

背景技术

细菌污染随处可见，尤其是水体中的细菌污染，细菌大量繁殖变异首先会毒害水生生物，其次威胁人类的健康和安全，严重影响人们的正常生活。

当前水体净化消毒主要有物理和化学两大消毒法，常用的物理消毒法有加热法、γ辐射法和紫外线照射法，其中应用较多的是紫外线照射法，常用的化学法有投加重金属离子、投加碱或酸，投加表面活性剂，投加氧化剂(氯及其化合物、溴、碘、臭氧)等，其中应用较多的是投加氧化剂法。但是上述两种方法都存在各自的问题。

对水体、空气或物体表面进行杀菌消毒的方法有很多，但各有其不足之处，如不够安全可靠、成本较高等等。故需寻找安全可靠的杀菌消毒方法，光催化杀菌技术由于无化学氧化剂添加、可直接利用太阳光等优点而被广泛研究。在这些工作中，半导体光催化剂经光辐照射产生的羟基自由基和价带空穴是主要的氧化剂。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种酚醛树脂光催化剂制备方法。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供所述酚醛树脂光催化剂对于水体、空气或物体表面的杀菌消毒方法。

本发明中的酚醛树脂具有光催化活性，能够光催化杀菌，不仅可用于水体光催化杀菌，还可以用于空气或物体表面光催化杀菌。本发明的酚醛树脂光催化剂在杀菌过程中是多种活性自由基协同作用使细菌灭活，活性自由基与细菌接触，破坏细菌结构，导致细菌死亡，其中单态氧和超氧自由基是主要活性自由基发挥主要作用，空穴、过氧化氢和电子是次要活性自由基发挥辅助作用，羟基自由基不直接灭活细菌。

采用本发明的制备方法制备的光催化剂对废水水体、空气和物体表面进行杀菌消毒，利用光催化剂在可见光或紫外光或太阳光照射下产生的多种自由基与细菌作用，破坏细菌结构，导致细菌死亡，达到杀菌消毒目的，对于可见光的利用也具备低成本和环境友好的特性。

解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种酚醛树脂光催化剂制备方法，其特征是：包括如下步骤：

S1，将定量酚类物质加水搅拌，水量为1～2L/mol(酚类物质)，加热控制温度范围为40～90℃，并持续搅拌5～20min至其完全溶解；

S2，在步骤S1所得之酚类溶解液中加入催化剂，催化剂用量为酚类物质质量的1％～10％，然后加入甲醛，且使得酚类物质与甲醛的摩尔比为1:1～1:5，持续搅拌直至凝聚反应发生，凝聚反应的温度为40～90℃，凝聚反应发生后继续反应0.5～5h，得到水凝胶；

S3，将得到的水凝胶置于真空干燥箱中，抽真空，真空范围为-0.06～-0.009MPa，控制温度100～200℃，真空干燥8～24h，得到干凝胶；

S4，将干凝胶先经研钵研磨成颗粒状固体，再经球磨机湿式球磨15～45min，最后通风干燥得到粉末状酚醛树脂。

所述的酚类物质包括苯酚、间二苯酚或酚类物质的衍生物；所述的酚类物质的衍生物包括二羟基苯甲酸和二羟基甲苯。