用于去除饮用水中抗生素磺胺甲恶唑的过滤介质、滤芯以及制备方法_2

文档序号:9534572阅读:来源:国知局
现出强烈的吸附能力。并且分子筛的孔径分布非常均一,只有分子直径小于孔穴直 径的物质才可能进入分子筛晶穴内部。
[0030] 在本发明中,所述微米分子筛的粒径为微米级别,具有较大的比表面积和较高的 表面能,吸附性能比常规的分子筛强。纳米分子筛也叫超细分子筛,通常粒径小于几百纳 米,粒径远小于常规分子筛,并且孔道短,分子在其中的扩散速度快,晶内扩散阻力小,抗积 碳能力强;在外部暴露的晶胞数比常规分子筛更多,致使纳米分子筛具有更多的进出孔口; 具有更大的外表面积、孔容积和孔隙率都较大,表面能高,外表面的性质活泼,吸附能力强, 具有更大的优越性;而微米分子筛的热稳定性比纳米分子筛强,因此本发明将微米分子筛 和纳米分子筛结合使用作为过滤介质对水中的横胺甲恶挫有很好的吸附效果。
[0031] 在本发明中,所述微米分子筛的孔径优选为1~5μm,更优选为2~4μm;所述纳 米分子筛的孔径优选为0. 5~5nm,更优选为1~4nm。
[0032] 本发明所述发孔剂是一类易分解产生大量气体而引起发孔作用的物质,其中偶氮 类化合物、碳酸氨钢、碳酸氨锭、碳酸锭、横酷腊类化合物、草酸等是其典型的代表。作为优 选,发孔剂为偶氮二甲酯胺、食品级碳酸氨锭、草酸中的至少一种。其中,食品级碳酸氨锭也 称食用级碳酸氨锭,与工业级碳酸氨锭相区别。虽然工业级碳酸氨锭也有发孔的作用,但是 它可能会含有对健康有害的杂质,不宜用作饮用水过滤介质的生产原料。
[0033] 超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、微米分子筛粉、纳米分子筛粉和发孔剂烧结后, 形成的网状结及电荷性质增强了对横胺甲恶挫的吸附作用。通过运五种原料的相互配合和 相互协同作用,共同使得对于饮用水中的横胺甲恶挫的去除率高,效果好。
[0034] 在本发明中,优选还包括改性膨润±粉,所述改性膨润±粉优选为十六烷基Ξ甲 基漠化锭和乙二胺复合改性的膨润±。
[0035] 在本发明中,所述改性膨润±的方法优选为:
[0036] 将干燥、研磨后过200目筛的膨润±原±倒入含十六烷基Ξ甲基漠化锭的阳离子 表面活性剂溶液中,揽拌后加入乙二胺溶液。离屯、后用去离子水洗涂,直到洗出的溶液中用 AgN〇3检测无化。在60°C下烘干,研磨过200目筛,室溫下置于干燥器中备用。制备得到的 复合改性膨润±。
[0037] 在本发明中,所述改性膨润±与超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、微米分子筛粉、 纳米分子筛粉和发孔剂的重量比优选为50~90:200~300:100~200:50~100:50~ 100:50 ~100,更优选为 65 ~85:210 ~290:110 ~190:60 ~90:60 ~90:60 ~90。
[0038] 本发明人创造性的发现,经过上述改性膨润±与超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、 微米分子筛粉、纳米分子筛粉和发孔剂经烧结后,形成相互协同作用,增强了对横胺甲恶挫 的吸附作用。
[0039] 在本发明中,优选还包括膨胀绿泥石。所述膨胀绿泥石与所述超高分子量聚乙 締粉、活性炭粉、微米分子筛粉、纳米分子筛粉和发孔剂的重量比优选为50~90:200~ 300:100 ~200:50 ~100:50 ~100:50 ~100,更优选为 65 ~85:210 ~290:110 ~ 190:60 ~90:60 ~90:60 ~90。 W40] 膨胀绿泥石为含(0H)-的儀、铁、侣的侣娃酸盐矿物。本发明人创造性的发现,上 述膨胀绿泥石与超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、微米分子筛粉、纳米分子筛粉和发孔剂经 烧结后,形成相互协同作用,进一步增强了对横胺甲恶挫的吸附作用。
[0041] 在本发明中,对于上述原料的来源和纯度没有特殊限制,优选为市售。
[0042] 本发明对于上述制备方法中步骤a)中所用的几种原料进行了较为详尽的描述, 在运几种原料的协同加合作用下,水中的横胺甲恶挫可W被充分吸附。
[0043] 在本发明中,对于上述原料的混合没有任何限制,可W为任何不会显著改变粉体 粒径和粒度分布的低剪切混合器或揽拌器,优选可W为纯的叶轮叶片的揽拌器、滚筒式混 合器、螺旋式揽拌器等。对于上述混合器和揽拌器的转速要视混合器的类型而定,对此不进 行限制,优选为避免扬起粉尘。
[0044] 将上述原料混合后,将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。
[0045] 具体为,将混合后的粉体填装入预先设计好的模具中,通过加压将其压实,压力优 选不大于2MPa,更优选为0. 4~1.OMPa,且与所用模具的材质相适应;模具可W由横胺甲恶 挫、铸铁、钢或任何适当的能承受相应压力和溫度的材料制造。可W在模具内表面涂敷脱模 剂,可选用硅氧烷油或任何其他的几乎不会吸附到过滤介质上的市售脱模剂,也可W使用 脱模纸。烧结溫度为200°C~240°C,更优选为220°C~230°C;烧结时间为90分钟~120 分钟,烧结后冷却至40°C~60°C脱模。在此制作过程中,在发明人很多次的试验之后,得出 在烧结溫度范围在220°C~230°C内制作出的过滤介质,过滤效果更好。
[0046] 本发明还提供了W下技术方案:一种由上述过滤介质构成的去除饮用水中横胺甲 恶挫的滤忍。
[0047] 本发明还提供了W下技术方案:一种净水装置,包括上述的过滤介质或者滤忍。 W48] 本发明还提供了 一种包括上述净水装置的饮水机。
[0049] 本发明在上述原料的协同作用下,制备得到的过滤介质对水中横胺甲恶挫的去除 率高,方法简单,适用于受其污染的饮用水,免除横胺甲恶挫对人体产生的伤害,使用简便, 成本低,另外由于使用的是滤忍,不是粉体,所W无需后续处理,适合家庭终端饮水处理。经 检测该过滤介质对饮用水中横胺甲恶挫的去除率在99. 7%W上。
[0050] 为了进一步说明本发明,W下结合实施例对本发明提供的去除饮用水横胺甲恶挫 的过滤介质进行详细描述。 阳0川 实施例1 阳0巧 (1)称取粒径为80μm超高分子量聚乙締粉200g,所述超高分子量聚乙締为北京 东方石油化工有限公司助剂二厂的M-I型产品,其分子量为150万;
[005引 似称取粒径为100μπι的医用活性炭粉lOOg,所述医用活性炭的比表面积为 SOOmVg;
[0054] (3)称取粒径为2μm微米分子筛50g;
[0055] (4)称取粒径为1皿纳米分子筛50g;
[0056] (5)称取发孔剂50g;
[0057] (6)将上述五种粉末放入机械揽拌器中揽拌10分钟混合均匀;
[005引 (7)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0. 7MPa的液压压力下压制,在230°C溫 度下烧结120分钟;
[0059] 做自然冷却至50°C然后用硅氧烷轴脱模剂脱模,即得滤忍。 W60] 实施例2
[0061] (1)称取超高分子量聚乙締粉250g,所述超高分子量聚乙締为北京东方石油化工 有限公司助剂二厂的M-III型产品,其分子量为350万;
[00创似称取医用活性炭粉150g,所述医用活性炭的比表面积为1500m7g ;
[0063] (3)称取粒径为3μm微米分子筛75g; W64] (4)称取粒径为2nm纳米分子筛75g; 柳尉妨称取发孔剂75g;
[0066] (6)将上述五种粉末放入螺旋式揽拌器中揽拌10分钟混合均匀;
[0067] (7)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0. 6MPa的液压压力下压制,在230°C溫 度下烧结100分钟; W側做自然冷却至50°C然后用硅氧烷轴脱模剂脱模,即得滤忍。 W例实施例3
[0070] (1)称取超高分子量聚乙締粉300g,所述超高分子量聚乙締为北京东方石油化工 有限公司助剂二厂的M-IV型产品,其分子量为450万;
[00川 似称取医用活性炭粉200g,所述医用活性炭的比表面积为1200m7g;
[0072] (3)称取粒径为4 μm微米分子筛lOOg;
[0073] (4)称取粒径为4nm纳米分子筛lOOg;
[0074] (5)称取发孔剂lOOg;
[00巧](6)将上述五种粉末放入螺旋式揽拌器中揽
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