一種赤泥基主動吸附及殺菌材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能主動吸附微生物的材料及其制備方法，屬于材料制備領(lǐng)域；所要解決的技術(shù)問題為提供一種原材料易得、可大規(guī)模生產(chǎn)且成本低廉能主動吸附微生物功能材料的制備方法；赤泥基主動吸附及殺菌功能材料由如下方法制得：第一步，將赤泥與無機(jī)抗菌劑中的一種或幾種混合；第二步，利用高速混合機(jī)對第一步制備的混合物進(jìn)行分散處理1～60min，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為200～10000r/min；第三步，將混合處理后的粉末在50～250℃下烘干0.5～6h，然后在300-1350℃下煅燒0.5-6h后，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
【專利說明】一種赤泥基主動吸附及殺菌材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能主動吸附微生物的功能材料的制備方法，尤其是一種具有主動吸附并殺滅微生物功能材料的制備方法，屬于材料制備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]室內(nèi)空氣相對不易流通，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)不佳、日照少、家具布置或清掃不當(dāng)時，室內(nèi)空氣中微生物的數(shù)量會大增，以微生物氣溶膠的形式存在，其中不乏有害微生物和病原體，造成室內(nèi)微生物污染。室內(nèi)微生物污染可使人員免疫功能下降，引起過敏性哮喘，有時可導(dǎo)致呼吸道傳染病甚至死亡，嚴(yán)重危害著人們的生活環(huán)境質(zhì)量和身體健康。
[0003]為解決上述問題，劉云等(劉云，王萍，鄒惠仙.含鋰活化沸石-載銀活性炭-Cu-Zn合金串聯(lián)裝置水處理效果研究.環(huán)境污染與防治，2005,27(2):131?134)人用離子交換法制備具有很強(qiáng)的抗菌效果的沸石基載鋅抗菌劑，將1.0%的沸石基抗菌劑加入涂料中制備成抗菌涂料，此抗菌涂料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅率可以達(dá)到99 %，但是只有細(xì)菌接觸到這些抗菌材料后，抗菌材料才能起作用將細(xì)菌殺死，屬于被動接觸殺菌，在應(yīng)用方面具有一定的局限性。
[0004]試驗發(fā)現(xiàn)赤泥具有一定的主動吸附空氣中微生物的功能，將赤泥改性后燒結(jié)加工成多孔礦物材料，能夠主動吸附空氣中的微生物，將吸附的微生物固定在赤泥功能材料的孔洞中，但是無法將這些微生物殺死。以赤泥為載體，負(fù)載抗菌離子制備成具有抗菌功能的材料，再進(jìn)行改性和燒結(jié)加工成具有主動吸附并殺滅細(xì)菌的功能材料，該材料不但能夠主動吸附空氣中的細(xì)菌，同時能夠?qū)⑽降娇锥粗械募?xì)菌殺滅，從而降低空氣中的細(xì)菌量，減少空氣中的細(xì)菌對人體的危害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種赤泥基主動吸附及殺菌材料的制備方法，制備的功能材料能夠(I)主動吸附室內(nèi)空氣中的細(xì)菌，將吸附的細(xì)菌固定在材料的孔洞中；(2)能夠殺死孔洞中的細(xì)菌，使其無法繼續(xù)繁殖，從而在一定程度上降低環(huán)境中的細(xì)菌量。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種赤泥基主動吸附及殺菌功能材料的制備方法，其特征在于，它由如下原料和方法制得。
[0007]第一步:將赤泥與抗菌劑、鋅系抗菌劑或銀鋅復(fù)合抗菌劑中的一種或幾種混合:將赤泥與銀系抗菌劑、鋅系抗菌劑或銀鋅復(fù)合抗菌劑中的一種或幾種按重量份之比為10?100:1混合I?60min，所述赤泥pH值在8?13之間；
[0008]第二步:利用高速混合機(jī)對第一步制備的混合物進(jìn)行分散處理:在第一步制備的混合物中加入分散劑分散處理I?60min，分散劑與混合物的質(zhì)量份之比為I?10: 200，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為200?10000r/min，所述混合物的pH值在8?13之間；
[0009]第三步:將混合處理后的粉末進(jìn)行煅燒處理:將混合后的粉末在50?250°C下烘干0.5?6h，然后在300?1350°C下煅燒0.5?6h后，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0010]第一步中所述的銀系抗菌劑、鋅系抗菌劑和銀鋅復(fù)合抗菌劑為:玻璃載銀抗菌劑、磷酸鋯載銀抗菌劑、赤泥載鋅抗菌劑、蒙脫石載鋅抗菌劑、硅藻土載鋅抗菌劑、赤泥載銀鋅復(fù)合抗菌劑和蒙脫石載銀鋅復(fù)合抗菌劑。
[0011]第二步中所述的分散劑為:水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠或脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或幾種。
[0012]第三步中所述的混合后的粉末pH值在8?13之間。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。
[0014]本發(fā)明以生產(chǎn)氧化鋁的廢渣——赤泥為原料，添加抗菌劑和分散劑后利用高速混合機(jī)進(jìn)行分散處理，然后再進(jìn)行高溫煅燒處理，制備方法簡單，原料來源廣泛，是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的工藝。本發(fā)明的赤泥基功能材料能夠主動吸附和殺滅所吸附的細(xì)菌，克服了吸附材料不能殺滅所吸附到孔洞中的細(xì)菌和殺菌材料不能吸附細(xì)菌的問題，而且凈化空氣中的細(xì)菌的效果比一般材料更好，實驗室檢測結(jié)果表明所制備的赤泥基主動吸附及殺菌材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率達(dá)到90-99%。

【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]將20份赤泥和I份赤泥基鋅系抗菌劑混合，利用混合機(jī)混合15min,然后加入0.2份的水玻璃，再混合20min，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為500r/min，將混合后的粉末在80°C下烘干2h，然后在500°C下煅燒5h后，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0017]利用得到的赤泥基主動吸附及殺菌功能材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行殺菌處理，抗菌率達(dá)到96%。
[0018]實施例2
[0019]將30份赤泥和I份娃藻土基鋅系抗菌劑混合，利用混合機(jī)混合30min,然后加入0.35份的十二烷基硫酸鈉，再混合30min，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為800r/min，將混合后的粉末在100°C下烘干3h，然后在600°C下煅燒5h后，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0020]利用得到的赤泥基主動吸附及殺菌功能材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行殺菌處理，抗菌率達(dá)到98%。
[0021]實施例3
[0022]將50份赤泥和I份玻璃載銀抗菌劑混合，利用混合機(jī)混合30min,然后加入0.5的六偏磷酸鈉，再混合30min，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000r/min，將混合后的粉末在120°C下烘干5h，然后在700°C下煅燒3.5h，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0023]利用得到的赤泥基主動吸附及殺菌功能材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行殺菌處理，抗菌率達(dá)到97%。
[0024]實施例4
[0025]將60份赤泥和I份赤泥載銀鋅復(fù)合抗菌劑混合，利用混合機(jī)混合15min,然后加入1.5份的三聚磷酸鈉，再混合20min，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速在1500r/min，將混合后的粉末在150°C下烘干4h，然后在800°C下煅燒4h后，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0026]利用得到的赤泥基主動吸附及殺菌功能材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行殺菌處理，抗菌率達(dá)到96%。
[0027]實施例5
[0028]將75份赤泥和I份蒙脫石載鋅抗菌劑混合，利用混合機(jī)混合30min，然后加入1.8份的焦磷酸鈉三乙基己基磷酸，再混合30min，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速在5000r/min，將混合后的粉末在160°C下烘干3.5h，然后在900°C下煅燒5h后，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0029]利用得到的赤泥基主動吸附及殺菌功能材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行殺菌處理，抗菌率達(dá)到98%。
[0030]實施例6
[0031]將80份赤泥和I份磷酸鋯載銀抗菌劑混合，利用混合機(jī)混合30min，然后加入2份的甲基戊醇，再混合30min，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速在6000r/min，將混合后的粉末在180°C下烘干5h，然后在1000°C下煅燒3h，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0032]利用得到的赤泥基主動吸附及殺菌功能材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行殺菌處理，抗菌率達(dá)到97%。
[0033]實施例7
[0034]將95份赤泥和I份蒙脫石載銀鋅復(fù)合抗菌劑混合，利用混合機(jī)混合30min，然后加入3.8份的脂肪酸聚乙二醇酯,再混合30min,高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速在8000r/min,將混合后的粉末在200°C下烘干5.5h，然后在1250°C下煅燒2h，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
[0035]利用得到的赤泥基主動吸附及殺菌功能材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行殺菌處理，抗菌率達(dá)到99%。
【權(quán)利要求】
1.一種赤泥基主動吸附及殺菌材料的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行: 第一步:將赤泥與銀抗菌劑、鋅系抗菌劑或銀鋅復(fù)合抗菌劑中的一種或幾種混合:將赤泥與銀系抗菌劑、鋅系抗菌劑或銀鋅復(fù)合抗菌劑中的一種或幾種按重量份之比為10?100: I 混合 I ?60min ； 第二步:利用高速混合機(jī)對第一步制備的混合物進(jìn)行分散處理:在第一步制備的混合物中加入分散劑分散處理I?60min，分散劑與混合物的質(zhì)量份之比為I?10: 200，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為200?10000r/min ； 第三步:將混合處理后的粉末進(jìn)行煅燒處理:將混合后的粉末在50?250°C下烘干0.5?6h，然后在300?1350°C下煅燒0.5?6h后，得到的固體即為赤泥基主動吸附及殺菌功能材料。
2.權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥制備赤泥基主動吸附及殺菌功能材料的方法，其特征在于:第一步中所述赤泥pH值在8?13之間。
3.權(quán)利要求1所述的一種赤泥基主動吸附及殺菌功能材料及其制備方法，其特征在于:第一步中所述的銀系抗菌劑、鋅系抗菌劑和銀鋅復(fù)合抗菌劑為:玻璃載銀抗菌劑、磷酸鋯載銀抗菌劑、赤泥載鋅抗菌劑、蒙脫石載鋅抗菌劑、硅藻土載鋅抗菌劑、赤泥載銀鋅復(fù)合抗菌劑和蒙脫石載銀鋅復(fù)合抗菌劑。
4.權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥制備赤泥基主動吸附及殺菌功能材料的方法，其特征在于:第二步中所述的分散劑為:水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠或脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或幾種。
5.權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥制備赤泥基主動吸附及殺菌功能材料的方法，其特征在于:第二步中所述混合物的pH值在8?13之間。
6.權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥制備赤泥基主動吸附及殺菌功能材料的方法，其特征在于:第三步中所述的混合后的粉末pH值在8?13之間。
【文檔編號】A01N59/16GK104286024SQ201310295801
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】張以河, 甄志超, 佟望舒, 尹玉霞, 季君暉 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（北京）