抗菌型复合硅藻土陶瓷膜的制造工艺
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-18 12:43:09 * 浏览: 17
背景技术随着生活水平的提高，采用各种净水技术的净水器发展迅速，净水器可以有效去除水中的大部分沉积物和各种污染物，但是，随着时间的流逝，过滤器不断地过滤。元素拦截外表面原水中的有机物，微生物和其他污染物。微生物具有足够的营养（有机污染物），并会在合适的环境中繁殖以在膜表面形成生物膜。此外，堵塞膜孔，微生物的新陈代谢会产生有害物质（例如亚硝酸盐，微囊藻毒素等），对消费者的健康构成潜在风险。目前，大多数净水器普遍存在发霉藻类常见的二次污染问题。当前，具有抗菌功能的材料已经在许多领域中使用，并且抗菌材料的优良品质取决于抗菌剂和基质材料。抗菌剂根据其材料和来源可分为有机，天然和无机类型。相反，无机抗菌材料具有广谱抗菌性能，高安全性，耐久性，耐热性和稳定性。因此，在某些产品中被广泛使用。在无机抗菌材料中，无机化合物含有抗菌金属离子或抗菌纳米粒子，如银，铜，锌等金属离子或纳米粒子，最常用的是银，基于银的杀菌特性，各种含银杀菌材料正在研究，开发和利用。碱，氮化硅晶体，绿坡缕石粘土，氧化锆，珊瑚砂，膨润土和活性炭现在用作基质，并在作用于抗菌银试剂后起作用。形成具有抗菌特性的材料以用于各种相关领域。然而，这些抗菌材料通常具有一些缺陷：银离子的不稳定性导致抗菌材料变色，抗菌剂在基质材料中的分散，长期老化问题，抗菌成分在基质中的自迁移等。问题在很大程度上与基质材料的性能有关。硅藻土是一种天然矿物材料，成本低，孔隙率大，无毒性，是多孔陶瓷的优良原料。以硅藻土为原料，高温烧结而成的多孔硅藻土陶瓷膜具有良好的化学稳定性和热稳定性，良好的渗透性，较高的比表面积，更重要的是硅藻土的化学成分主要为SiO2，可以表示为通过SiO 2·ηH20。孔的表面和内表面分布有大量的硅烷醇基团（-Si-OH）。这些硅烷醇基团在水溶液中解离H +，从而可以表达硅藻土颗粒的表面。具有一定的表面电负性，可以用作固定无机金属抗菌剂的优异的螯合基团和亲核反应性基团，避免了抗菌剂的迁移和老化等问题。具体内容旨在克服现有技术的不足，提供一种抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜，具有良好的抗菌和抑菌作用，可以避免现有抗菌材料的抗菌剂不能持久的问题。为了达到上述目的，采用了以下技术方案：包括基体材料和抗菌剂的抑菌复合硅藻土陶瓷膜，该基体材料为硅藻土烧结的多孔陶瓷膜，该抗菌剂为无机抗菌剂。在上述抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜中，无机抗菌剂是含有金属离子或纳米金属粒子的无机化合物。在上述抑菌复合硅藻土陶瓷膜中，金属离子优选为银，铜或锌，并且为银。在上述抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜中，所述纳米金属颗粒为纳米银，纳米金或纳米铜。，是纳米银。上述抗菌纳米复合硅藻土陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：在高温下烧结硅藻土，形成多孔陶瓷膜，然后使无机抗菌剂与多孔陶瓷膜发生化学反应，形成抑菌纳米复合硅藻土。陶瓷膜。在制备过程中，可以根据需要调节烧结温度和规格，并烧结成不同孔径和尺寸的多孔陶瓷膜。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明以硅藻土为原料，经高温烧结成多孔陶瓷膜，并含有大量的硅羟基（-Si-OH）分布在硅藻土的表面和孔的内表面。这些硅烷醇在化学反应条件下解离H +，从而使硅藻土多孔陶瓷膜的孔表面显示出一定的表面电负性和亲核性，可以用作优异的螯合基团和亲核反应。该基团用于固定无机金属抗菌剂，从而使抗菌硅藻土多孔陶瓷膜材料具有持久的抗菌性能。同时，多孔硅藻土多孔陶瓷膜具有高孔隙率和大的比表面积，并且无机抗菌剂可以渗透到硅藻土陶瓷膜的内部，使得抗菌纳米复合硅藻土陶瓷膜可以重复地刷涂和使用。 。 。附图说明附图说明图1是普通陶瓷膜和置于水中的本发明的抑菌复合硅藻土陶瓷膜的微生物生长的比较图，图2是在纳米银生长之前和之后的多孔陶瓷膜的比较电子显微照片。具体实施方式以硅藻土为原料，加入占陶瓷粉原料10质量％的造孔剂，并添加至球磨机中进行研磨分散，粉体为粉体。研磨工具，然后进行压片和脱模。将多孔陶瓷载体润湿并干燥，将干燥的坯料在1000度的温度下加热，然后自然冷却以获得具有高孔隙率的多孔陶瓷膜载体。将硅藻土多孔陶瓷膜载体浸入0.1M氢氧化钠水溶液中12小时，以活化硅藻土多孔陶瓷膜膜孔上的硅烷醇（-Si-OH），活化硅被活化。 。将硅藻土多孔陶瓷膜在室温下浸入纳米银水溶液（上海沪政：AGS-WP005）中12小时，取出纳米银负载的硅藻土多孔陶瓷膜并在120度下煅烧2小时，取出并冷却以备。纳米银型抗菌硅藻土多孔陶瓷膜。如图1所示，将本发明的普通陶瓷膜（左）和抑菌性复合硅藻土陶瓷膜（右）一起在河水中一碗放置30天，将普通陶瓷膜表面清楚地显示出来。抑菌性多孔陶瓷膜的快速生长并未显示出微生物的生长。从图2的电子显微照片可以清楚地看出，通过上述方法，纳米银颗粒成功地生长在多孔陶瓷膜上。当抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜在各种净水设备和水处理工程设备中使用一段时间后，由于大量污染物被截留在陶瓷膜的外表面，陶瓷膜的微孔可能被污染。 。该物质被堵塞。本发明的抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜具有较高的孔隙率和较大的比表面积，当微孔为团块状时，无机抗菌剂可渗入硅藻土陶瓷膜内部。在被污染物污染的情况下，可以用砂纸或刷子清洁陶瓷膜的表面，以除去膜表面的污染物，清洁后，抗菌纳米复合硅藻土陶瓷膜内部仍含有无机抗菌剂，安装在原始的净水设备或水处理工程设备上，仍然具有高效的杀菌和抑菌功能。因此，本发明的抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜可以被刷洗并重复使用多次。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器
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