一種銀改性多孔陶瓷膜及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于陶瓷膜【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種銀改性多孔陶瓷膜及其制備方法與應(yīng)用。所述銀改性多孔陶瓷膜采用銀鏡反應(yīng)將單質(zhì)銀負載于多孔陶瓷表面，具有牢固性好、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢，多孔陶瓷膜為單質(zhì)銀提供載體并得到納米級的單質(zhì)銀。所得銀改性多孔陶瓷膜可用于直飲水凈化除菌，使水通過本發(fā)明的銀改性多孔陶瓷膜，水中微生物的去除率可達到100％。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷膜【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種銀改性多孔陶瓷膜及其制備方法與應(yīng) 用。 一種銀改性多孔陶瓷膜及其制備方法與應(yīng)用

【背景技術(shù)】
[0002] 世界衛(wèi)生組織制定的《飲用水水質(zhì)準則》第三版中明確提出：無論在發(fā)展中國家還 是發(fā)達國家，與飲用水有關(guān)的安全問題大多來自于微生物，并將微生物問題列為首位。對于 有著十幾億人口的中國這樣一個發(fā)展中國家來說，這個問題尤其突出。在中國廣大的農(nóng)村 地區(qū)，凈化水系統(tǒng)未能進入老百姓的家里，人們還依然要從河，井，溪流，湖等直接取水。這 些水通常含有致病病毒和細菌，如大腸桿菌，糞鏈球菌，腸道病毒等。每年有很多人因飲用 這種水而致病和死亡，在嬰兒和孩子中尤甚。將水長時間地煮沸是一種比較常用的方法，但 是需要耗費大量的能源，如電，木材等。其它殺菌方法有臭氧消毒，紫外線消毒等，這些方法 消毒殺菌效果好，但設(shè)備復(fù)雜，價格昂貴，存在安全隱患，不利于大范圍使用。因此，開發(fā)一 種能耗小，效果好，價格低，易使用的方法就尤為重要。
[0003] 銀殺滅或抑制病原微生物的能力已為許多研究所證實?？刮⑸镏苿┲校y由于 其廣譜性而獨樹一幟，它對各種類型的微生物都有效，包括G+菌、G-菌、產(chǎn)孢子菌、真菌、病 毒等。據(jù)1978年Science Digest報道："一種抗生素殺滅大約6種病原體，而銀可以殺滅 650種微生物，而且沒有耐藥性。"同時銀對機體是有益的，銀進入機體后，迅速被網(wǎng)狀內(nèi)皮 組織攝入，沉積在網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞上。網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞是免疫系統(tǒng)的一部分，是機體的清道夫， 負責(zé)清除異物、細胞殘骸及入侵的細菌等。網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞將銀顆粒作為異物攝入，同時也攝 入入侵的病原體，于是銀和病原體直接接觸，發(fā)揮作用。
[0004] 基于上述原理，本發(fā)明人就考慮將銀用于殺滅水中的微生物。如何最大限度地減 少銀的使用量，而又不影響其殺菌消毒效果，持久穩(wěn)定地發(fā)揮作用，同時又要滿足飲用水的 通透量，這就需要多方考慮。一般說來，銀分散度越高，用量就越少，和水就越能充分地接 觸，進而可以保證凈化效果。從這個層面上考慮，就需要把銀負載在載體上，這樣銀就專門 執(zhí)行殺菌消毒的功能，而載體則承擔(dān)支撐的作用。把銀負載在載體上，如果簡單地把單質(zhì) 銀和載體混合，通常兩者之間不會緊密地結(jié)合，而燒結(jié)的話，則會出現(xiàn)沒有殺菌效果的氧化 銀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種銀改性多 孔陶瓷膜的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述制備方法制備得到的銀改性多孔陶瓷膜。
[0007] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述銀改性多孔陶瓷膜在直飲水凈化除菌中的 應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0009] -種銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，包括以下操作步驟：
[0010] (1)制備銀氨溶液：將八8勵3和NaOH溶于水中，得到含有絮狀沉淀的水溶液，往上 述水溶液中滴加氨水，直至絮狀沉淀完全溶解，得到透明無色的銀氨溶液備用；
[0011] (2)往步驟⑴的銀氨溶液中加入葡糖糖溶液得到混合溶液；
[0012] (3)將多孔陶瓷膜置于步驟（2)中的混合溶液中，靜置至單質(zhì)銀負載于多孔陶瓷 膜表面，得到用于直飲水凈化除菌的銀改性多孔陶瓷膜。
[0013] 所述多孔陶瓷膜優(yōu)選氧化鋁多孔陶瓷膜。
[0014] 所述多孔陶瓷膜的孔徑優(yōu)選30?200nm。
[0015] 步驟（1)中所述的銀氨溶液的濃度為0. 02?0. 04mol/L。
[0016] 步驟⑵中所述的葡萄糖溶液的濃度為0. 02?0. lmol/L。
[0017] 一種由上述制備方法制備得到的銀改性多孔陶瓷膜。
[0018] 上述銀改性多孔陶瓷膜在直飲水凈化除菌中的應(yīng)用，具體應(yīng)用過程為：使水通過 所述的銀改性多孔陶瓷膜，多孔陶瓷膜對水起到過濾凈化的作用，負載在陶瓷膜上的單質(zhì) 銀直接殺滅水中的微生物，得到凈化除菌后的直飲水。
[0019] 通過本發(fā)明的制備方法及所得到的產(chǎn)物具有如下優(yōu)點及有益效果：
[0020] (1)選擇銀鏡反應(yīng)獲得單質(zhì)銀具有反應(yīng)可控，操作簡單等優(yōu)點。反應(yīng)時，多孔陶瓷 膜載體浸泡在溶液中，保證了兩者可以充分接觸，多孔陶瓷膜載體為單質(zhì)銀的生成提供了 附著點，這樣銀就牢牢地負載于載體上，牢固負載于載體上的銀，不會隨水而流走，因此可 以持久穩(wěn)定地保持銀含量不變；牢固負載的單質(zhì)銀不溶于水，也不會擴散到水中，對人體無 害；
[0021] (2)多孔的氧化鋁膜不但可以作為銀的載體，同時還作為常用的深度處理手段對 水進行深度凈化，多孔的氧化鋁膜的膜孔徑范圍為30?200nm，這一孔徑范圍既可以使水 和銀充分接觸，確保凈化效果，又可以減小水透過多孔膜的阻力；
[0022] (3)多孔的氧化鋁膜在作為銀的載體的同時，多孔氧化鋁膜的納米尺寸膜孔又可 以避免銀顆粒的進一步長大，這樣就可以得到納米尺寸的銀，納米尺寸的銀可顯著提高銀 的凈化除菌效果，在保證凈化除菌效果的同時，可顯著降低銀的用量，節(jié)約成本。

【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0024] 實施例1
[0025] 本實施例的銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，制備步驟如下：
[0026] (1)制備銀氨溶液：將AgN03和NaOH溶于水中，得到含有絮狀沉淀的水溶液，往上 述水溶液中滴加氨水，直至絮狀沉淀完全溶解，得到透明無色的濃度為〇. 〇2mol/L的銀氨 溶液備用；
[0027] (2)往步驟（1)的銀氨溶液中加入濃度為0· 02mol/L的葡糖糖溶液得到混合溶 液；
[0028] (3)將孔徑為30nm的多孔氧化鋁陶瓷膜置于步驟（2)中的混合溶液中，靜置至單 質(zhì)銀負載于多孔陶瓷膜表面，得到用于直飲水凈化除菌的銀改性多孔陶瓷膜。
[0029] 實施例2
[0030] 本實施例的銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，制備步驟如下：
[0031] (1)制備銀氨溶液：將八8勵3和NaOH溶于水中，得到含有絮狀沉淀的水溶液，往上 述水溶液中滴加氨水，直至絮狀沉淀完全溶解，得到透明無色的濃度為〇. 〇4mol/L的銀氨 溶液備用；
[0032] (2)往步驟（1)的銀氨溶液中加入濃度為0· 02mol/L的葡糖糖溶液得到混合溶 液；
[0033] (3)將孔徑為100nm的多孔氧化鋁陶瓷膜置于步驟（2)中的混合溶液中，靜置至單 質(zhì)銀負載于多孔陶瓷膜表面，得到用于直飲水凈化除菌的銀改性多孔陶瓷膜。
[0034] 實施例3
[0035] 本實施例的銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，制備步驟如下：
[0036] (1)制備銀氨溶液：將AgN03和NaOH溶于水中，得到含有絮狀沉淀的水溶液，往上 述水溶液中滴加氨水，直至絮狀沉淀完全溶解，得到透明無色的濃度為〇. 〇2mol/L的銀氨 溶液備用；
[0037] (2)往步驟（1)的銀氨溶液中加入濃度為0· lmol/L的葡糖糖溶液得到混合溶液；
[0038] (3)將孔徑為200nm的多孔氧化鋁陶瓷膜置于步驟（2)中的混合溶液中，靜置至單 質(zhì)銀負載于多孔陶瓷膜表面，得到用于直飲水凈化除菌的銀改性多孔陶瓷膜。
[0039] 對比實施例1
[0040] 將與實施例1生成的銀等量的銀粉均勻鋪灑于與實施例1同樣規(guī)格的多孔氧化鋁 陶瓷膜上，得到普通物理吸附銀的多孔陶瓷膜。
[0041] 對比實施例2
[0042] 本對比實施例的銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，制備步驟如下：
[0043] (1)制備銀氨溶液：將AgN03和NaOH溶于水中，得到含有絮狀沉淀的水溶液，往上 述水溶液中滴加氨水，直至絮狀沉淀完全溶解，得到透明無色的濃度為〇. 〇〇2mol/L的銀氨 溶液備用；
[0044] (2)往步驟（1)的銀氨溶液中加入濃度為0· 02mol/L的葡糖糖溶液得到混合溶 液；
[0045] (3)將孔徑為100nm的多孔氧化鋁陶瓷膜置于步驟（2)中的混合溶液中，靜置至單 質(zhì)銀負載于多孔陶瓷膜表面，得到用于直飲水凈化除菌的銀改性多孔陶瓷膜。
[0046] 對比實施例3
[0047] 本實施例的銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，制備步驟如下：
[0048] (1)制備銀氨溶液：將AgN03和NaOH溶于水中，得到含有絮狀沉淀的水溶液，往上 述水溶液中滴加氨水，直至絮狀沉淀完全溶解，得到透明無色的濃度為〇. 〇2mol/L的銀氨 溶液備用；
[0049] (2)往步驟⑴的銀氨溶液中加入濃度為0. 002mol/L的葡糖糖溶液得到混合溶 液；
[0050] (3)將孔徑為200nm的多孔氧化鋁陶瓷膜置于步驟⑵中的混合溶液中，靜置至單 質(zhì)銀負載于多孔陶瓷膜表面，得到用于直飲水凈化除菌的銀改性多孔陶瓷膜。
[0051] 直飲水凈化除菌效果測試：
[0052] 將未處理的水分別采用實施例1的銀改性的多孔陶瓷膜和對比實施例1的多孔陶 瓷膜進行處理，處理前后微生物的檢測含量如表1所示。
[0053] 表 1
[0054]
[0055]

【權(quán)利要求】
1. 一種銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟： (1) 制備銀氨溶液：將AgN03和NaOH溶于水中，得到含有絮狀沉淀的水溶液，往上述水 溶液中滴加氨水，直至絮狀沉淀完全溶解，得到透明無色的銀氨溶液備用； (2) 往步驟（1)的銀氨溶液中加入葡糖糖溶液得到混合溶液； (3) 將多孔陶瓷膜置于步驟（2)中的混合溶液中，靜置至單質(zhì)銀負載于多孔陶瓷膜表 面，得到用于直飲水凈化除菌的銀改性多孔陶瓷膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，其特征在于：所述多孔 陶瓷膜為氧化鋁多孔陶瓷膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，其特征在于：所述多孔 陶瓷膜的孔徑為30?200nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，其特征在于：步驟（1) 中所述的銀氨溶液的濃度為〇. 02?0. 04mol/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀改性多孔陶瓷膜的制備方法，其特征在于：步驟（2) 中所述的葡萄糖溶液的濃度為〇. 02?0. lmol/L。
6. -種銀改性多孔陶瓷膜，其特征在于：由權(quán)利要求1?5任一項所述的制備方法制 備得到。
7. 權(quán)利要求6所述的銀改性多孔陶瓷膜在直飲水凈化除菌中的應(yīng)用，其特征在于具體 應(yīng)用過程為：使水通過所述的銀改性多孔陶瓷膜，多孔陶瓷膜對水起到過濾凈化的作用，負 載在陶瓷膜上的單質(zhì)銀直接殺滅水中的微生物，得到凈化除菌后的直飲水。
【文檔編號】C02F1/44GK104084055SQ201410290329
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】王海輝, 王艷杰 申請人:華南理工大學(xué)