一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于活性炭材料制备技术领域，具体涉及一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]活性炭过滤，根据活性炭的吸附特点，活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收(如在化工行业里对气体苯的回收)、贵重金属的回收及提炼(比如对黄金的吸收)。活性炭其主要是以含炭量较高的物质制成，如木材、煤、果壳、骨、石油残渣等。而以椰子壳为最常用的原料，在同等条件下，椰壳活性的活性质量及特其它特性是最好的，因其有最大的比表面。活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的，其外观色泽呈黑色。其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。随着目前工业技术的不断发展，对于工业排放废水的净化成为了防止环境污染的重要必要手段，而目前很多河流等由于受到污染，其水体中的有害离子含量也不断地升高，严重危害了环境的健康。目前利用活性炭对于水体的净化已经是最为常用的手段，但是目前所用的活性炭材料吸附性能有限，尤其是对于高含量重金属离子的水体中，利用活性炭吸附很容易达到饱和，而达不到很高的吸附效率。同时在净化过程中不能有效杀灭和一直水体中的细菌，对水体的净化能力有限，因此就需要开发一种具有高效吸附量的材料来满足应用的需要。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，提高材料的吸附性能，同时具有灭菌性能。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤一，将活性炭和聚丙烯纤维加入到去离子水中，加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，得到溶液一；
步骤三，将固体混合物加入到溶液一中，混合均匀，然后在真空条件下升温至40-50°C，恒温保持30-40分钟，然后在惰性气体保护的氛围下加热烧结，然后降温冷却成型，得到具有灭菌作用的活性炭滤芯材料。
[0006]所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤一中活性炭的粒径为100-200Mmo
[0007]所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤一中活性炭、聚丙烯纤维和去离子水中的质量比为4:1:10。
[0008]所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤一中2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与活性炭的质量比为0.1:1。
[0009]所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤二中对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中的质量浓度为20-30%。
[0010]所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤三中固体混合物与溶液一的质量比为1:1。
[0011]所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤三中真空条件的真空度为 0.02-0.04MPa。
[0012]所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤三中加热烧结的加热温度为 280-300 °C。
[0013]所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤三中降温冷却成型的过程为以15-20°C /分钟的速度降至室温。
[0014]本发明提供的制备方法制备得到的活性炭滤芯材料对于大肠杆菌、霉菌、酵母菌的杀灭率达到了 96%以上，对于重金属离子如镉、铬、铜、镍的吸附量均达到了 41.6mg/g以上，对于汞、酚、苯、氰化物、醚的吸附量达到了 113.6mg/g以上，能够很好地去除水体中的各种有害离子，同时有效杀灭过滤水体中的细菌，达到很好的净化作用。
[0015]【具体实施方式】:
实施例1
一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤一，将粒径为10Mm的活性炭500g和聚丙稀纤维125g加入到1250g去离子水中，加入50g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，其中对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中的质量浓度为20%，得到溶液一；
步骤三，将500g固体混合物加入到500g溶液一中，混合均匀，然后在真空度为0.02MPa的真空条件下升温至40°C，恒温保持30分钟，然后在氮气保护的氛围下加热烧结，烧结温度为280°C，然后降至室温冷却成型，得到具有灭菌作用的活性炭滤芯材料。
[0016]
实施例2
一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤一，将粒径为120Pm的活性炭800g和200g聚丙烯纤维加入到2000g去离子水中，加入SOg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，其中对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中的质量浓度为25%，得到溶液一；
步骤三，将800g固体混合物加入到800g溶液一中，混合均匀，然后在真空度为0.03MPa的真空条件下升温至43°C，恒温保持35分钟，然后在氮气保护的氛围下加热烧结，烧结温度为290°C，然后降温冷却成型，降温冷却成型的过程为以15°C /分钟的速度降至室温，得到具有灭菌作用的活性炭滤芯材料。
[0017] 实施例3
一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤一，将粒径为150Pm的活性炭800g和200g聚丙稀纤维加入到2000g去离子水中，加入SOg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，其中对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中的质量浓度为28%，得到溶液一；
步骤三，将800g固体混合物加入到800g溶液一中，混合均匀，然后在真空度为0.03MPa的真空条件下升温至48°C，恒温保持40分钟，然后在氮气保护的氛围下加热烧结，烧结温度为290°C，然后降温冷却成型，降温冷却成型的过程为以18°C /分钟的速度降至室温，得到具有灭菌作用的活性炭滤芯材料。
[0018]
实施例4
一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤一，将粒径为200Pm的活性炭600g和150g聚丙稀纤维加入到1500g去离子水中，加入60g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，其中对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中的质量浓度为30%，得到溶液一；
步骤三，将600g固体混合物加入到600g溶液一中，混合均匀，然后在真空度为0.04MPa的真空条件下升温至50°C，恒温保持40分钟，然后在惰性气体保护的氛围下加热烧结，烧结温度为300°C，然后降温冷却成型，降温冷却成型的过程为以20°C /分钟的速度降至室温，得到具有灭菌作用的活性炭滤芯材料。
[0019]对以上实施例制备得到的活性炭滤芯材料进行性能测试，结果表明，其对于大肠杆菌、霉菌、酵母菌的杀灭率达到了 96%以上，对于重金属离子如镉、铬、铜、镍的吸附量均达到了 41.6mg/g以上，对于汞、酚、苯、氰化物、醚的吸附量达到了 113.6mg/g以上，因此能够很好地去除水体中的各种有害离子，同时有效杀灭过滤水体中的细菌，达到很好的净化作用。
【主权项】
1.一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，将活性炭和聚丙烯纤维加入到去离子水中，加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物； 步骤二，将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，得到溶液一； 步骤三，将固体混合物加入到溶液一中，混合均匀，然后在真空条件下升温至40-50°C，恒温保持30-40分钟，然后在惰性气体保护的氛围下加热烧结，然后降温冷却成型，得到具有灭菌作用的活性炭滤芯材料。2.根据权利要求1所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤一中活性炭的粒径为100-200Mm。3.根据权利要求1所述的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤一中活性炭、聚丙烯纤维和去离子水中的质量比为4:1:10。4.根据权利要求1所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤一中2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与活性炭的质量比为0.1:1。5.根据权利要求1所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤二中对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中的质量浓度为20-30%。6.根据权利要求1所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤三中固体混合物与溶液一的质量比为1:1。7.根据权利要求1所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤三中真空条件的真空度为0.02-0.04MPa。8.根据权利要求1所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤三中加热烧结的加热温度为280-300°C。9.根据权利要求1所述的具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤三中降温冷却成型的过程为以15-20°C /分钟的速度降至室温。
【专利摘要】本发明公开了一种具有灭菌作用的活性炭滤芯材料的制备方法，先将活性炭和聚丙烯纤维加入到去离子水中，加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；然后将对羟基苯甲酸酯溶于乙醇中，得到溶液一；最后将固体混合物加入到溶液一中，混合均匀，然后在真空条件下升温至40-50℃，恒温保持30-40分钟，然后在惰性气体保护的氛围下加热烧结，然后降温冷却成型，得到具有灭菌作用的活性炭滤芯材料。本发明提供的制备方法的到的活性炭滤芯材料具有良好的吸附重金属等有害物质的能力，同时具有良好的灭菌性能，可以更好地对水体起到净化作用。
【IPC分类】B01J20/20, B01J20/30, C02F1/58, C02F1/28, C02F1/62
【公开号】CN105148844
【申请号】CN201510638062
【发明人】潘龙
【申请人】江苏通瑞环保科技发展有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月30日