本發(fā)明涉及一種納米級抗菌防霉的sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩及其應(yīng)用，屬于殺菌消毒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的抗菌防霉劑,如甲醛、重金屬鹽、苯酚、五氯酚鈉等,由于對環(huán)境和人體有毒,已經(jīng)禁止使用。目前,抗菌劑主要有天然抗菌劑、有機抗菌劑和無機抗菌劑三大類。天然抗菌劑主要有殼聚糖、天然萃取物等,品種不多,耐久性較差,應(yīng)用受到限制。有機抗菌劑主要有異噻唑啉酮類、苯并異噻唑啉酮類、有機胺類等,它們的短期抗菌效果較明顯,但耐久性和耐溫變性較差,在紫外光照射下容易分解,從而限制了其在涂料尤其是在外墻涂料中的應(yīng)用。無機抗菌劑主要是銀系抗菌劑和具有光催化作用的物質(zhì)。銀系抗菌劑具有很好的抗菌效果和耐久性,但由于粒徑問題及銀離子抗菌劑的價格昂貴,因此,限制了它們的應(yīng)用。我發(fā)明的納米級抗菌防霉的y-ssz-13/sapo-34改性分子篩有效的改善了有機殺菌劑有毒的問題，將有毒的有機殺菌劑基于以特定模板劑的納米分子篩定向合成技術(shù)，實現(xiàn)有機封裝型納米材料的原位封裝合成。將具有抗菌功能的有機化合物，封裝、鑲嵌在納米分子篩晶體內(nèi)部，通過結(jié)構(gòu)和靜電平衡的制約制取高效、穩(wěn)定抗菌活性涂料添加組分。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種納米級抗菌防霉的sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩及其應(yīng)用，抗菌防霉效果很好。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種納米級sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、首先將硅溶膠和異丙醇鋁在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h；
步驟2、將硅溶膠,異丙醇鋁加入到去離子水中磁力攪拌油浴加熱80℃3h；
步驟3、然后在經(jīng)過微波，紫外處理2h；
步驟4、將吡咯烷，環(huán)氧乙烷有機模板劑在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h，然后加入到上述溶液里；分三次加入，每次加入三分之一，每次加入后在磁力攪拌油浴加熱80℃2h；
步驟5、將氫氧化鈉溶液滴加到上述溶液里調(diào)節(jié)溶液ph8.0-9.0之間，每分鐘35滴速度滴加磁力攪拌油浴加熱800℃2h；
步驟6、將zsm-5分子篩先在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h,然后加入到上述溶液里磁力攪拌油浴加熱100℃2h；
步驟7、然后在室溫下氮氣氛圍下老化48h；
步驟8、將上述溶液通過引流器倒入聚四氟乙烯為內(nèi)襯的反應(yīng)釜中,然后將反應(yīng)釜放入到微波反應(yīng)器中以20kap/min的速度升壓到440kpa,溫度以25℃/min的速度升至375℃，在氖氣氛圍下晶化12h；
步驟9、然后在真空泵下過濾，在真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器下除去水分，鼓風(fēng)干燥箱110℃干燥，得到納米級晶體ssz-13/zsm-5改性分子篩；
步驟10將硝酸鈧在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h，然后采用浸漬法將sc元素浸漬到納米級ssz-13/zsm-5改性分子篩中，將硝酸鈧?cè)苡谌ルx子水中，然后再將納米級ssz-13/sapo-34改性分子篩加入到其中在磁力攪拌油浴加熱100℃3h；
步驟11、然后在真空泵下過濾，在真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器下除去水分，真空干燥箱110℃干燥，得到納米級sc-ssz-13/zsm-5晶體內(nèi)部孔道包裹具有殺菌作用的有機物的改性分子篩；
步驟12、將制得的納米級sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩在制樣機下制成20-40目。
有益效果:本發(fā)明納米級抗菌防霉的級sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩抗菌防霉效果很好，本發(fā)明通過引入sc元素，改變分子篩的骨架，使分子篩孔道包裹住具有殺菌作用的模板劑?；谝蕴囟０鍎┑募{米分子篩定向合成技術(shù)，實現(xiàn)有機封裝型納米材料的原位封裝合成。將具有抗菌功能的模板劑或有機化合物，封裝、鑲嵌在納米分子篩晶體內(nèi)部，通過結(jié)構(gòu)和靜電平衡的制約制取高效、穩(wěn)定抗菌活性涂料添加組分。在制備過程中通過磁力攪拌，微波紫外處理，這些改性方法使制得的級sc-ssz-13/zsm-5分子篩內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定內(nèi)部靜電平衡。
具體實施方式
實施例1制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:1的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.02mol,3ml硅溶膠，10g異丙醇鋁，0.005mol硝酸鈧，10ml2mol/l的氫氧化鈉溶液,10gzsm-5分子篩，300ml去離子水。
步驟1、首先將硅溶膠和異丙醇鋁在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h；
步驟2、將3ml硅溶膠,10g異丙醇鋁加入到去離子水中磁力攪拌油浴加熱80℃3h；
步驟3、然后在經(jīng)過微波，紫外處理2h；
步驟4、將0.02mol吡咯烷，0.02mol環(huán)氧乙烷在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h，然后加入到上述溶液里；分三次加入，每次加入三分之一，每次加入后在磁力攪拌油浴加熱80℃2h；
步驟5、將2mol/l的氫氧化鈉溶液滴加到上述溶液里調(diào)節(jié)溶液ph8.0-9.0之間，每分鐘35滴速度滴加磁力攪拌油浴加熱800℃2h；
步驟6、將10gzsm-5分子篩先在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h,然后加入到上述溶液里磁力攪拌油浴加熱100℃2h；
步驟7、然后在室溫下氮氣氛圍下老化48h；
步驟8、將上述溶液通過引流器倒入聚四氟乙烯為內(nèi)襯的反應(yīng)釜中,然后將反應(yīng)釜放入到微波反應(yīng)器中以20kap/min的速度升壓到440kpa,溫度以25℃/min的速度升至375℃，在氖氣氛圍下晶化12h；
步驟9、然后在真空泵下過濾，在真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器下除去水分，鼓風(fēng)干燥箱110℃干燥，得到納米級晶體ssz-13/zsm-5改性分子篩；
步驟10將0.05mol硝酸鈧在氬氣氛圍下超聲波震蕩3h，然后采用浸漬法將sc元素浸漬到納米級ssz-13/zsm-5改性分子篩中，將硝酸鈧?cè)苡谌ルx子水中，然后再將納米級ssz-13/sapo-34改性分子篩加入到其中在磁力攪拌油浴加熱100℃3h；
步驟11、然后在真空泵下過濾，在真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器下除去水分，真空干燥箱110℃干燥，得到納米級sc-ssz-13/zsm-5晶體內(nèi)部孔道包裹具有殺菌作用的有機物的改性分子篩；
步驟12、將制得的納米級sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩在制樣機下制成20-40目。
實施例2制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:2的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.04mol。
其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例3制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:3的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.06mol。
其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例4制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:4的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.08mol。其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例5制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:5的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.10mol。
其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例6制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:6的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.12mol。
其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例7制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:7的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.14mol。
其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例8制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比2:1的樣。環(huán)氧乙烷0.04mol,吡咯烷0.02mol。
其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例9制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比3:1的樣。環(huán)氧乙烷0.06mol,吡咯烷0.02mol。其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例10制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比4:1的樣。環(huán)氧乙烷0.08mol,吡咯烷0.02mol。其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例11制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比5:1的樣。環(huán)氧乙烷0.10mol,吡咯烷0.02mol。其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例12制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比6:1的樣。環(huán)氧乙烷0.12mol,吡咯烷0.02mol。其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
實施例13制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比7:1的樣。環(huán)氧乙烷0.14mol,吡咯烷0.02mol。其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
對照例1制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:1的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.02mol。不在氬氣下而是在空氣氣氛下超聲波震蕩，其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
對照例2制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:1的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.02mol。不用磁力攪拌，而是采用普通機械攪拌，其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
對照例3制備環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機物摩爾比1:1的樣。環(huán)氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.02mol。不經(jīng)過微波紫外處理，其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
對照例4制備只加入環(huán)氧乙烷單一有機物的樣。0.02mo環(huán)氧乙烷，其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
對照例5制備只加入單一吡咯烷有機模板劑的樣。0.02mol吡咯烷，其他原料還有操作步驟跟實施例1一樣。
抗菌實驗測試
將霉菌放入霉菌試驗箱里，然后放入我制備的納米級抗菌防霉的sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩，每種霉菌做19個測試，對應(yīng)13個實施例，5個對照例，還有一個空白組不加入我發(fā)明的納米級抗菌防霉的sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩。
霉菌試驗箱工作空間的各點溫度在10～45℃，相對濕度在32％～99％，指標(biāo)點溫度(28±1)℃，相對濕度在96％±1％。送到霉菌檢測中心檢測。
表一霉菌含量結(jié)果×102/10cm2
實驗結(jié)果表明實施例1,2,8制備的納米級抗菌防霉的sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩抑制霉菌效果最好。說明這環(huán)氧乙烷，吡咯烷這兩種有機殺菌劑摩爾比1:1，1:2，2:1的樣，這兩種比例下這兩種殺菌有機劑之間的協(xié)同作用最好，對霉菌抑制最好。其它比例下制得的納米級抗菌防霉的sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩抑制霉菌效果一般。對比實施例1，對比例1,2,3,4,5可以發(fā)現(xiàn)。不經(jīng)過氬氣氛圍下超聲波震蕩，磁力攪拌，微波紫外處理，或者加入單一有機殺菌劑制備的納米級抗菌防霉的sc-ssz-13/zsm-5改性分子篩抑制霉菌效果不好。