[發明專利]抗菌殺藻活性炭及制備方法

無效

• 申請號: 200810048797.7
• 申請日: 2008-08-13
• 公開（公告）號: CN101337704A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 楊繼紅;張翌
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/50;B01J20/20
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及一種抗菌殺藻活性炭，同時還涉及一種抗菌殺藻活性炭的制備方法，該抗菌殺藻活性炭應用范圍為環境凈化中的殺菌及淡水水華治理領域。

背景技術

“水華”(water?blooms)是淡水中的一種自然生態現象。絕大多數的水華是僅由藻類引起的，如藍藻(嚴格意義上應稱為藍細菌)、綠藻、硅藻等。“水華”發生時，水一股呈藍色或綠色。這種在自然界就有的“水華”現象，在我國古代歷史上就有記載。

淡水中富營養化后，“水華”頻繁出現，面積逐年擴散，持續時間逐年延長。根據最近的調查，歐洲、非洲、北美洲和南美洲分別有53％、28％、48％和41％的湖泊存在不同程度的富營養化現象，亞太地區54％的湖泊處于富營養化狀態。我國是一個多湖泊的國家，目前湖泊富營養化問題也日趨嚴重。太湖、滇池、巢湖、洪澤湖都有“水華”，就連流動的河流，如長江最大支流——漢江下游漢口江段中也曾出現“水華”。

淡水中“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅，藻毒素通過食物鏈影響人類的健康，藍藻“水華”的次生代謝產物能損害肝臟，具有促癌效應，直接威脅人類的健康和生存。此外，自來水廠的過濾裝置被藻類“水華”填塞，漂浮在水面上的“水華”影響景觀，并有難聞的臭味。所以每次發生水華現象都會給人類和自然界帶來巨大的損失和危害。

此外，室內空氣生物污染也嚴重影響室內空氣質量，室內空氣生物污染的來源有多樣性特點，主要來源有患有呼吸道疾病的病人、小動物鳥、貓、狗等寵物、空調器和環境等。室內空氣生物污染主要包括細菌、真菌包括真菌抱子、病毒、生物體有機成分等。在這些生物污染因子中有一些細菌和病毒是人類呼吸道傳染病的病原體，有些真菌包括真菌孢子、生物體有機成分則能夠引起人體的過敏反應。生物污染對人類的健康有著很大危害，能引起呼吸道傳染病、哮喘、建筑物綜合癥等各種疾病。一些公司發明了空氣過濾除菌裝置，但這些裝置僅能過濾截流細菌卻不能有效殺死菌體。

發明內容

本發明的目的是在于提供了一種抗菌殺藻活性炭，活性炭用于水華治理、空氣進化設備和凈水設備。該活性炭殺藻效率高，速度快。對環境無污染，解決了物理殺藻方法不能根治水華的問題。

本發明的另一個目的是在于提供了一種抗菌殺藻活性炭的制備方法，方法易行，操作方便。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術措施：首先將丙烯腈-苯乙烯樹脂通過化學溶解和物理蒸發的方法黏附到活性炭表面，再通過化學反應在丙烯腈-苯乙烯樹脂上的第一單體丙烯腈上復合銅離子，反應式為：

其中：-CH₂-CH(CN)-CH(C₆H₅)-CH₂-...為丙烯腈-苯乙烯樹脂，CuSO₄為硫酸銅，Na₂S₂O₃為硫代硫酸鈉。

抗菌殺藻活性炭在其結構中活性炭具有吸附藻細胞和細菌的作用，在丙烯腈上復合的銅離子具有殺菌除藻作用。

一種制備抗菌殺藻活性炭的步驟如下：

A、活性炭涂抹丙烯腈-苯乙烯樹脂：

配方：丙烯腈-苯乙烯樹脂∶活性炭∶丙酮(質量∶質量∶體積)＝1∶(10～20)∶(50～100)

方法：將丙烯腈-苯乙烯樹脂溶解在丙酮中，待丙烯腈-苯乙烯樹脂完全溶解后，于56.5～80℃攪拌蒸發并回收丙酮，溶液粘稠后按上述配比加入活性炭繼續攪拌10～120分鐘至丙酮蒸發完全，將涂抹丙烯腈-苯乙烯樹脂的活性炭于56.5～80℃烘干。得到涂抹丙烯腈-苯乙烯樹脂的活性炭。

B、黏附在活性炭上的丙烯腈-苯乙烯樹脂螯合銅離子：

配方：丙烯腈-苯乙烯樹脂∶硫酸銅∶硫代硫酸鈉∶去離子水(質量∶質量∶質量∶體積)＝1∶(0.1～2)∶(0.02～0.5)∶(10～200)。

方法：先按上述配方配制硫酸銅、硫代硫酸鈉的水溶液，將黏附了丙烯腈-苯乙烯樹脂的活性炭放入，控制浴比1∶(50～300)，溫度控制在40～90℃，并均勻攪拌。0.5～1小時后將黏附了丙烯腈-苯乙烯樹脂的活性炭濾出，去離子水洗凈，于50～80℃晾干。得到涂抹丙烯腈-苯乙烯樹脂并螯合銅離子的活性炭，即抗菌殺藻活性炭。

抗菌殺藻活性炭既可直接使用于抗菌殺藻，又可將將抗菌殺藻活性炭制成殺菌凈水器用于水源凈化，還可將抗菌殺藻活性炭制造空氣凈化設備用于空氣凈化。

本發明具有以下特點：