本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高效复合过氧化物消毒剂及其制备方法。
背景技术：
自然界中的水体受到自然界自身的排放和和人类活动的影响使得水体中滋生多种有害微生物，如果在使用水时不加处理就使用，那么水体中夹带的多种有害微生物会给人类以及动物、植物带来损伤。过氧化物类消毒剂具有强氧化性，各种微生物对其十分敏感，可将所有微生物杀灭。这类消毒剂包括过氧化氢、过氧乙酸、二氧化氯和臭氧等。它们的优点是消毒后在物品上不留残余毒性。过氧化氢水溶液又称双氧水，是一种每个分子中有两个氢原子和两个氧原子的液体，具有较强的渗透性和氧化作用，在水中能形成氧化能力很强的自由羟基及活性衍生物。过氧化氢的优点很显著，即最终分解成氧气和水，对环境不形成污染，是一种环保型消毒剂。过氧化氢的缺点也很明显，纯过氧化氢很稳定，但低浓度过氧化氢的稳定性很差，而且浓度越低，过氧化氢的稳定性越差，杀菌效能越弱，给其应用带来很大不便，并且长期使用单一成分的消毒成分，容易使得细菌产生抗药性。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有以过氧化氢为主成分的消毒剂作用效果不理想、稳定性差等问题，提供一种高效复合过氧化物消毒剂及其制备方法，本发明的消毒剂能有效杀灭可快速杀灭各种常见的致病细菌、真菌、病毒、芽孢等各种微生物作用效果好。
本发明的方案是通过这样实现的：
一种高效复合过氧化物消毒剂，各组成成分及其重量份数比为：过氧化氢10～12份、过氧乙酸3～5份、过碳酰胺2～3份、植酸6～10份、吸附材料10～12份、聚乙烯吡咯烷酮0.4～0.6份、木质素磺酸钠0.4～0.6份、水适量。
本发明的消毒剂最主要的消毒成分是过氧化氢，过氧化氢具有较强的氧化性，并通过复杂的化学反应解离具有高活性的羟基，用于攻击细胞的成分，包括破坏细胞膜、酯类、蛋白质和dna从而使得微生物死亡，过氧乙酸同时也具有较强的氧化性，可将菌体蛋白质氧化而使微生物死亡，对多种微生物，包括芽胞及病毒都有高效、快速的杀菌作用，通过过氧化氢与过氧乙酸复合能够增强本发明的消毒剂的消毒效果，另外在本发明中加入的过碳酰胺是尿素和过氧化氢所形成的加合物，易溶于水水溶液兼有尿素和过氧化氢的性质，主要杀菌成分为过氧化氢，而过碳酰胺在水中分解速度较为缓慢，能够延长本发明的消毒剂过氧化氢的药效时间；通过将过氧化氢和过氧乙酸以及过碳酰胺的协同作用更加快速地将水中的有害病菌杀灭，同时由于过氧化氢和过氧乙酸稳定性较差，加入的植酸具有较好的抗氧化性能够防止过氧乙酸和过碳酰胺的分解，提高储存稳定性，提高作用效果，另外植酸还能与水中存在的钙、铁、镁、锌等金属离子产生不溶性化合物，使金属离子的有效性降低，从而对水起到净化作用。加入的聚乙烯吡咯烷酮和木质素磺酸钠可以提高过氧化氢和过氧乙酸等成分与其他成分的相容性同时提高其在水中的分散作用，从而缩短了对微生物的杀灭时间，具有快速杀灭微生物的作用。加入的吸附材料能消除过氧化氢、过氧乙酸和过碳酰胺本身具有的异味，同时还能够对水质起到过滤净化作用。
作为本发明的进一步说明，所述吸附材料为沸石、硅藻土、麦饭石、凹凸棒石中的一种或两种以上的组合。选择沸石、硅藻土、麦饭石、凹凸棒石等作为吸附材料，这些吸附材料具有较大的比表面积可孔隙率，在进行水处理时能够有效吸附水中的杂质，另外所选择的麦饭石对细菌具有更强的吸附作用，当麦饭石将细菌吸附后，过氧化氢、过氧乙酸以及过碳酰胺可以更加快速地将细菌杀死，从而起到更加高效的灭菌作用。
作为本发明的进一步说明，所述吸附材料的粒径大小为20～30目。
高效复合过氧化物消毒剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取过氧化氢10～12份加入到反应釜中，然后依次加入木质素磺酸钠0.4～0.6份、过氧乙酸3～5份、植酸6～10份搅拌混合，每加入一个组分搅拌混合均匀后再加入下一个组分，最后再加入过碳酰胺2～3份搅拌混合均匀得到材料a；
步骤二：取吸附材料10～12份使用4～6mol/lhcl浸泡60～120min，然后用去离子水冲洗，冲洗后置于马弗炉内煅烧一段时间后取出研磨粉碎得到材料b；
步骤三：取聚乙烯吡咯烷酮0.4～0.6份加入到适量水中搅拌均匀，然后依次加入材料a和材料b混合均匀即可得到高效复合过氧化物消毒剂。
将木质素磺酸钠与过氧乙酸混合后再依次加入植酸和过碳酰胺，可以使得过氧乙酸和过碳酰胺与植酸更加充分地进行混合，提高两者的稳定性；将吸附材料进行盐酸处理可以将吸附材料中的有机物更加充分地去除，防止在煅烧时堵塞吸附材料的孔隙，通过煅烧可以提高吸附材料的比表面积，从而提高其吸附效果；最后将通过聚乙烯吡咯烷酮的分散作用使得材料a和材料b混合得更加均匀。
作为本发明的进一步说明，所述煅烧包括预煅烧和煅烧两个过程中，所述预煅烧的温度为120～160℃、预煅烧时间为60～90min，煅烧的温度为200～450℃、煅烧时间为120～180min。煅烧可以将煅烧时间设置成两个阶段，并且每个阶段设置不同的温度，能够保证吸附材料形成稳定的孔径结构，并且经过煅烧后能够使得吸附材料得到活化，提高其吸附性能。
作为本发明的进一步说明，所述材料b的粒径大小为200～250目。
本发明具备以下良好效果：
1.本发明的消毒剂具有较好的消毒效果，有效杀灭可快速杀灭各种常见的致病细菌、真菌、病毒、芽孢等各种微生物，稳定性好并且无残留、无毒害，在达到消毒的同时还能够对水中重金属离子等杂质进行吸附过滤，对水质还具有一定的澄清作用。
2.本发明的消毒剂在使用过程中可以根据水中污染物的浓度进行投入量的选择，使用方便。
3.本发明配方设计合理，消毒效果好，有利于广泛推广。
具体实施方式
以下结合实施例描述本发明高效复合过氧化物消毒剂及其制备方法，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。
实施例1：
本实施例的高效复合过氧化物消毒剂，各组成成分及其重量份数比为：过氧化氢12份、过氧乙酸5份、过碳酰胺3份、植酸10份、粒径大小为30目的硅藻土吸附材料12份、聚乙烯吡咯烷酮0.6份、木质素磺酸钠0.6份、水适量。
该高效复合过氧化物消毒剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取过氧化氢12份加入到反应釜中，然后依次取木质素磺酸钠0.6份、过氧乙酸5份、植酸10份加入到反应釜中混合均匀后再加入过碳酰胺3份搅拌混合均匀得到材料a；
步骤二：取吸附材料12份使用6mol/lhcl浸泡120min，然后用去离子水冲洗，冲洗后置于马弗炉内煅烧，煅烧包括预煅烧和煅烧两个过程中，设置预煅烧的温度为160℃、预煅烧时间为90min，设置煅烧的温度为450℃、煅烧时间为180min，然后取出研磨粉碎得到粒径大小为250目的材料b；
步骤三：取聚乙烯吡咯烷酮0.6份加入到适量水中搅拌均匀，然后依次加入材料a和材料b混合均匀即可得到高效复合过氧化物消毒剂。
实施例2：
本实施例的高效复合过氧化物消毒剂，各组成成分及其重量份数比为：过氧化氢10份、过氧乙酸3份、过碳酰胺2份、植酸6份、粒径大小为20目的沸石吸附材料10份、聚乙烯吡咯烷酮0.4份、木质素磺酸钠0.4份、水适量。
该高效复合过氧化物消毒剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取过氧化氢10份加入到反应釜中，然后依次取木质素磺酸钠0.4份、过氧乙酸3份、植酸6份加入到反应釜中混合均匀后再加入过碳酰胺2份搅拌混合均匀得到材料a；
步骤二：取吸附材料10份使用4mol/lhcl浸泡60min，然后用去离子水冲洗，冲洗后置于马弗炉内煅烧，煅烧包括预煅烧和煅烧两个过程中，设置预煅烧的温度为120℃、预煅烧时间为60min，设置煅烧的温度为200℃、煅烧时间为120min，然后取出研磨粉碎得到粒径大小为200目的材料b；
步骤三：取聚乙烯吡咯烷酮0.4份加入到适量水中搅拌均匀，然后依次加入材料a和材料b混合均匀即可得到高效复合过氧化物消毒剂。
实施例3：
本实施例的高效复合过氧化物消毒剂，各组成成分及其重量份数比为：过氧化氢11份、过氧乙酸4份、过碳酰胺2.5份、植酸8份、粒径大小为20目的麦饭石吸附材料10份、聚乙烯吡咯烷酮0.5份、木质素磺酸钠0.4份、水适量。
该高效复合过氧化物消毒剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取过氧化氢11份加入到反应釜中，然后依次取木质素磺酸钠0.4份、过氧乙酸4份、植酸8份加入到反应釜中混合均匀后再加入过碳酰胺2.5份搅拌混合均匀得到材料a；
步骤二：取吸附材料10份使用5mol/lhcl浸泡90min，然后用去离子水冲洗，冲洗后置于马弗炉内煅烧，煅烧包括预煅烧和煅烧两个过程中，设置预煅烧的温度为120℃、预煅烧时间为90min，设置煅烧的温度为400℃、煅烧时间为120min，然后取出研磨粉碎得到粒径大小为240目的材料b；
步骤三：取聚乙烯吡咯烷酮0.5份加入到适量水中搅拌均匀，然后依次加入材料a和材料b混合均匀即可得到高效复合过氧化物消毒剂。
实施例4：
本实施例的高效复合过氧化物消毒剂，各组成成分及其重量份数比为：过氧化氢10.5份、过氧乙酸4.5份、过碳酰胺2.8份、植酸9份、粒径大小为25目的凹凸棒石吸附材料11份、聚乙烯吡咯烷酮0.45份、木质素磺酸钠0.55份、水适量。
该高效复合过氧化物消毒剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取过氧化氢10.5份加入到反应釜中，然后依次取木质素磺酸钠0.55份、过氧乙酸4.5份、植酸9份加入到反应釜中混合均匀后再加入过碳酰胺2.8份搅拌混合均匀得到材料a；
步骤二：取吸附材料11份使用6mol/lhcl浸泡120min，然后用去离子水冲洗，冲洗后置于马弗炉内煅烧，煅烧包括预煅烧和煅烧两个过程中，设置预煅烧的温度为150℃、预煅烧时间为70min，设置煅烧的温度为250℃、煅烧时间为150min，然后取出研磨粉碎得到粒径大小为220目的材料b；
步骤三：取聚乙烯吡咯烷酮0.45份加入到适量水中搅拌均匀，然后依次加入材料a和材料b混合均匀即可得到高效复合过氧化物消毒剂。
实施例5：
本实施例的高效复合过氧化物消毒剂，各组成成分及其重量份数比为：过氧化氢11.5份、过氧乙酸3份、过碳酰胺2份、植酸7份、粒径大小为30目的沸石、硅藻土、麦饭石、凹凸棒石共混的吸附材料10份、聚乙烯吡咯烷酮0.4份、木质素磺酸钠0.6份、水适量。
该高效复合过氧化物消毒剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取过氧化氢11.5份加入到反应釜中，然后依次取木质素磺酸钠0.6份、过氧乙酸3份、植酸7份加入到反应釜中混合均匀后再加入过碳酰胺2份搅拌混合均匀得到材料a；
步骤二：取吸附材料10份使用6mol/lhcl浸泡100min，然后用去离子水冲洗，冲洗后置于马弗炉内煅烧，煅烧包括预煅烧和煅烧两个过程中，设置预煅烧的温度为130℃、预煅烧时间为80min，设置煅烧的温度为300℃、煅烧时间为120min，然后取出研磨粉碎得到粒径大小为250目的材料b；
步骤三：取聚乙烯吡咯烷酮0.4份加入到适量水中搅拌均匀，然后依次加入材料a和材料b混合均匀即可得到高效复合过氧化物消毒剂。
为了验证本发明的高效复合过氧化物消毒剂的消毒效果，将本发明按照实施例1～5的配方及方法所制备得到的消毒剂与只含有的过氧化氢的消毒剂进行相同浓度和相同时间下的水处理消毒对比，每个产品浓度为500mg/l，每个产品重复试验3次，然后结果取平均值，试验情况如下表1所示。
表1各个消毒剂的消毒情况
本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明产品组成成分、成分比例、制备方法参数的范围，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。
本发明是经过多位水处理技术人员长期工作经验积累，并通过创造性劳动创作而出，本发明的消毒剂性质稳定，能有效杀灭可快速杀灭各种常见的致病细菌、真菌、病毒、芽孢等各种微生物，稳定性好并且无残留、无毒害，使用方便，利于推广使用。