抑菌复合硅藻土陶瓷膜的制造工艺

背景技术随着生活水平的提高，使用各种净水技术的净水器正在迅速发展。净水器可以有效去除水中的大部分沉积物和各种污染物，但是随着净水器的使用，过滤器滤芯会随着时间的流逝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，微生物的新陈代谢会阻塞膜孔，会产生有害物质（例如亚硝酸盐，微囊藻毒素等），给消费者的健康带来潜在的风险。目前，大多数净水器通常遭受膜材料，霉菌藻类的常见二次污染问题。当前，具有抗菌功能的材料已经在许多领域中使用，并且抗菌材料的质量取决于抗菌剂和基础材料。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，更高的安全性，耐久性，耐热性和稳定性的优点。因此，它在某些产品中被广泛使用。无机抗菌材料中最主流的试剂是在无机化合物中包含抗菌金属离子或抗菌纳米颗粒的试剂，例如银，铜，锌和其他金属离子或纳米颗粒。最常用的是银，基于银的杀菌特性，正在研究，开发和使用各种含银的杀菌材料。氧化铝，氮化硅晶体，绿坡缕石粘土，氧化锆，珊瑚砂，膨润土，活性炭和其他材料已用作基材。形成具有抗菌特性的材料，以用于各种相关领域。但是，这些抗菌材料通常存在一些缺陷：由银离子的不稳定性引起的抗菌材料的变色，基质材料中抗菌剂的分散，长期老化的问题，抗菌成分在材料中的自迁移。问题主要与基质材料的特性有关。硅藻土是天然矿物。它具有低成本，高孔隙率且无毒的特点。它是多孔陶瓷的优良原料。由硅藻土制成并在高温下烧结的多孔硅藻土陶瓷膜具有良好的化学和热稳定性，优异的渗透性和高的比表面积，更重要的是，化学成分主要是SiO 2，可以表示为SiO 2.ηH20。大量的硅烷醇（-Si-0H）分布在孔的表面和内表面。这些硅烷醇在水溶液中解离为H +，从而使硅藻土颗粒的表面起作用。它具有一定的表面负电荷，可以用作固定无机金属抗菌剂的优良螯合基团和亲核反应基团，避免了抗菌剂迁移和老化等问题。具体内容的目的是克服现有技术的不足，并提供一种具有良好的抑菌和抑菌作用的抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜，并避免了现有抑菌材料的迁移和及时性的问题。为了达到上述目的，采用了以下技术方案：抑菌复合硅藻土陶瓷膜，其包括基体材料和抗菌剂，所述基体材料为烧结有硅藻土的多孔陶瓷膜，所述抗菌剂为硅藻土。无机抗菌剂。在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。在具有抑菌作用的纳米复合硅藻土陶瓷膜中，纳米金属颗粒为纳米银，纳米金或纳米铜，并且为纳米银。上述抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜的制备方法e包括以下步骤：在高温下烧结硅藻土以形成多孔陶瓷膜，然后使无机抗菌剂与多孔陶瓷膜化学反应以形成抑菌纳米复合材料。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，并烧结成具有不同孔径和规格的多孔陶瓷膜。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，在高温下烧结形成多孔陶瓷膜。硅藻土的表面和孔的内表面分布着大量的硅羟基（Si-0H）。这些硅羟基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表现出一定的表面负电性和亲核性，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，由于基质硅藻土多孔陶瓷膜具有高孔隙率和大的比表面积，因此无机抗菌剂可以渗入硅藻土陶瓷膜的内部，从而可以制备出抗菌的纳米复合硅藻土陶瓷膜。反复洗涤和使用。 。附图说明附图说明图1是普通陶瓷膜和本发明的抑菌复合硅藻土陶瓷膜在放入水中后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镜图像。具体实施方式以硅藻土为原料，添加占陶瓷粉末原料的10质量％的造孔剂，添加至球磨机中进行粉碎分散，将粉末添加至磨具中，压片和脱模以获得多孔陶瓷支撑体，将其干燥并干燥，将干燥体在1000度的温度下烧结，并自然冷却以获得具有高孔隙率的多孔陶瓷膜支撑体。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孔上的硅烷醇（-Si-0H），将活性硅浸入硅藻土多孔陶瓷膜中。在室温下将纳米银水溶液（上海沪政：AGS-WP005）放置12小时。取出负载有纳米银的硅藻土多孔陶瓷膜，在120℃下烧成2小时。纳米银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）和本发明的抑菌复合硅藻土陶瓷膜（右）在河水中一碗放置30天，可以清楚地显示出普通陶瓷表面上的微生物。膜快速生长且具有抑菌作用的多孔陶瓷膜无法检测到微生物的生长。从图2的电子显微照片我们可以清楚地看到，通过上述方法，纳米银颗粒成功地在多孔陶瓷膜上生长。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。物料堵塞。本发明的抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜具有孔隙率高且比表面积大的多孔硅藻土陶瓷膜。无机抗菌剂可以渗透到硅藻土陶瓷膜的内部。当微孔被污染物堵塞时，可以用砂纸或刷子清洁陶瓷膜的表面，以除去膜表面上的污染物，清洁后的抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜仍含有无机抗菌剂。它安装在原始的净水设备或水处理工程设备中，仍然具有高效的杀菌和抑菌功能。因此，可以洗涤并重复使用本发明的抑菌纳米复合硅藻土陶瓷膜。陶瓷过滤器，陶瓷膜，陶瓷膜过滤器