[發明專利]一種用于去除細菌和甲醛的納米材料

有效

• 申請號: 201811210001.3
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109589778B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 吳功德;王曉麗;張雪嬌;景徐榮;金同發;徐杰;郭嚴文;葉夢晨
• 申請（專利權）人: 南京工程學院;宜興市中碳科技有限公司
• 主分類號: B01D53/81
• 分類號: B01D53/81;B01D53/72;A01N59/20;A01N59/16;A01N59/06;A01P1/00
• 代理公司: 無錫市天宇知識產權代理事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

一種用于去除細菌和甲醛的納米材料，屬于新材料和技術領域，該納米材料是一種以Al、堿土金屬和過渡金屬金屬為活性中心，以堿金屬為助劑的具有三維層狀結構的固體堿，制備方法是先配制堿土金屬氫氧化物和氫氧化鋁的混合膠體水溶液，利用堿金屬的碳酸鹽控制水溶液的pH值，將以上混合溶液在室溫下充分攪拌后干燥、煅燒得所需的固體粉末，將所得的固體粉末、過渡金屬硝酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和聚乙二醇（PEG）一起加入水溶液中，攪拌，然后將所得的膠體真空烘干，所得的固體樣品煅燒后制得相應的“雙功能”納米材料；在常溫常壓下，24小時甲醛的除去率可達99.1%；以大腸桿菌為目標菌測試其抗菌效果，結果顯示24小時87%的殺菌率。

技術領域

本發明涉及一種用于去除細菌和甲醛的新型納米材料，屬于新材料的技術領域。

背景技術

蛋白質在強堿性環境中會變性,強堿殺菌就是利用蛋白質在強堿性環境中會變性而殺死細菌等微生物，當環境中的pH高達12以上時，常見的細菌都會死亡。傳統的氫氧化鈉、氫氧化鈣強堿雖然可以滅菌，但通常需要在水溶液的狀態下才能滅菌，因此其應用領域受到限制。固體堿表面有豐富的-OH，形成了較強的堿性中心，堿性中心可以奪取細菌細胞組織分子（碳水化合物）中相當于水分子的氫，使細菌中毒而死。同時，固體堿可以制成不同粒徑大小的顆粒，可以廣泛應用于紡織品、板材及其他各種材料的表面，故其應用范圍廣，施工方便。

此外，隨著人們物質文化生活水平的提高，室內裝修已成為時尚，隨之而來的便是室內空氣污染越來越嚴重。甲醛是來自家具和裝修材料中最嚴重的污染物，它是一種具有較高毒性的物質，在我國有毒化學品優先控制名單上高居第二位，并且已經被世界衛生組織確定為致癌和致畸形物質。為了消除甲醛對人類健康的危害，國內外科研人員做了大量的研究工作，開發出了吸附、光催化、低溫等離子體、催化燃燒等甲醛消除技術；但這些技術在甲醛消除處理過程中也存在諸多不足之處，如：吸附量有限、能耗大、二次污染嚴重、消除效率低、反應溫度高等。因此，室溫下廉價高效地消除甲醛仍然是一項頗具挑戰性的難題。

故開發出一種能夠除甲醛又能除細菌的材料將具有很高的學術價值和現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種用于去除細菌和甲醛的新型納米材料。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于去除細菌和甲醛的納米材料，其特征在于，該納米材料是一種以Al、堿土金屬和過渡金屬金屬為活性中心，以堿金屬為助劑的具有三維層狀結構的固體堿，制備方法包括如下步驟：

（1）配制堿土金屬氫氧化物和氫氧化鋁的混合膠體水溶液，利用堿金屬的碳酸鹽控制水溶液的pH值在9～11之間，控制堿土金屬總含量與鋁含量的摩爾比在2.0～5.0，控制堿土金屬離子和鋁離子的總濃度在2.0～5.0 mol/L；

（2）將以上混合溶液在室溫下充分攪拌24-48小時，80-120 ℃下干燥6-12小時，300-800 ℃下煅燒2-24小時，得所需的固體粉末；

（3）將所得的固體粉末、過渡金屬硝酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和聚乙二醇（PEG）一起加入水溶液中，控制堿土金屬離子和鋁離子的總濃度在2.0～5.0 mol/L之間，過渡金屬硝酸鹽的濃度為0.1-1 mol/L，CTAB濃度為0.1-0.5 mol/L，PEG的濃度為0.1-0.25mol/L，50-100 ℃下攪拌12-48小時，然后將所得的膠體置于50-300 ℃真空烘干，所得的固體樣品在300-800 ℃下煅燒4-24小時，制得相應的“雙功能”納米材料。

所述堿土金屬為Ca、Mg、Ba中的一種或二種，過渡金屬為Fe、Co、Ni、Cu、V、Cr、Mn中的一種或兩種，堿金屬為Li、Na、K、Cs中的一種或兩種。

本發明所達到的有益效果：