一种赤泥基主动吸附及杀菌材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种能主动吸附微生物的材料及其制备方法，属于材料制备领域；所要解决的技术问题为提供一种原材料易得、可大规模生产且成本低廉能主动吸附微生物功能材料的制备方法；赤泥基主动吸附及杀菌功能材料由如下方法制得：第一步，将赤泥与无机抗菌剂中的一种或几种混合；第二步，利用高速混合机对第一步制备的混合物进行分散处理1～60min，高速混合机的转速为200～10000r/min；第三步，将混合处理后的粉末在50～250℃下烘干0.5～6h，然后在300-1350℃下煅烧0.5-6h后，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
【专利说明】一种赤泥基主动吸附及杀菌材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能主动吸附微生物的功能材料的制备方法，尤其是一种具有主动吸附并杀灭微生物功能材料的制备方法，属于材料制备领域。
【背景技术】
[0002]室内空气相对不易流通，当建筑结构不佳、日照少、家具布置或清扫不当时，室内空气中微生物的数量会大增，以微生物气溶胶的形式存在，其中不乏有害微生物和病原体，造成室内微生物污染。室内微生物污染可使人员免疫功能下降，引起过敏性哮喘，有时可导致呼吸道传染病甚至死亡，严重危害着人们的生活环境质量和身体健康。
[0003]为解决上述问题，刘云等(刘云，王萍，邹惠仙.含锂活化沸石-载银活性炭-Cu-Zn合金串联装置水处理效果研究.环境污染与防治，2005,27(2):131?134)人用离子交换法制备具有很强的抗菌效果的沸石基载锌抗菌剂，将1.0%的沸石基抗菌剂加入涂料中制备成抗菌涂料，此抗菌涂料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率可以达到99 %，但是只有细菌接触到这些抗菌材料后，抗菌材料才能起作用将细菌杀死，属于被动接触杀菌，在应用方面具有一定的局限性。
[0004]试验发现赤泥具有一定的主动吸附空气中微生物的功能，将赤泥改性后烧结加工成多孔矿物材料，能够主动吸附空气中的微生物，将吸附的微生物固定在赤泥功能材料的孔洞中，但是无法将这些微生物杀死。以赤泥为载体，负载抗菌离子制备成具有抗菌功能的材料，再进行改性和烧结加工成具有主动吸附并杀灭细菌的功能材料，该材料不但能够主动吸附空气中的细菌，同时能够将吸附到孔洞中的细菌杀灭，从而降低空气中的细菌量，减少空气中的细菌对人体的危害。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种赤泥基主动吸附及杀菌材料的制备方法，制备的功能材料能够(I)主动吸附室内空气中的细菌，将吸附的细菌固定在材料的孔洞中；(2)能够杀死孔洞中的细菌，使其无法继续繁殖，从而在一定程度上降低环境中的细菌量。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种赤泥基主动吸附及杀菌功能材料的制备方法，其特征在于，它由如下原料和方法制得。
[0007]第一步:将赤泥与抗菌剂、锌系抗菌剂或银锌复合抗菌剂中的一种或几种混合:将赤泥与银系抗菌剂、锌系抗菌剂或银锌复合抗菌剂中的一种或几种按重量份之比为10?100:1混合I?60min，所述赤泥pH值在8?13之间；
[0008]第二步:利用高速混合机对第一步制备的混合物进行分散处理:在第一步制备的混合物中加入分散剂分散处理I?60min，分散剂与混合物的质量份之比为I?10: 200，高速混合机的转速为200?10000r/min，所述混合物的pH值在8?13之间；
[0009]第三步:将混合处理后的粉末进行煅烧处理:将混合后的粉末在50?250°C下烘干0.5?6h，然后在300?1350°C下煅烧0.5?6h后，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0010]第一步中所述的银系抗菌剂、锌系抗菌剂和银锌复合抗菌剂为:玻璃载银抗菌剂、磷酸锆载银抗菌剂、赤泥载锌抗菌剂、蒙脱石载锌抗菌剂、硅藻土载锌抗菌剂、赤泥载银锌复合抗菌剂和蒙脱石载银锌复合抗菌剂。
[0011]第二步中所述的分散剂为:水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种。
[0012]第三步中所述的混合后的粉末pH值在8?13之间。
[0013]本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
[0014]本发明以生产氧化铝的废渣——赤泥为原料，添加抗菌剂和分散剂后利用高速混合机进行分散处理，然后再进行高温煅烧处理，制备方法简单，原料来源广泛，是一种经济环保的工艺。本发明的赤泥基功能材料能够主动吸附和杀灭所吸附的细菌，克服了吸附材料不能杀灭所吸附到孔洞中的细菌和杀菌材料不能吸附细菌的问题，而且净化空气中的细菌的效果比一般材料更好，实验室检测结果表明所制备的赤泥基主动吸附及杀菌材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率达到90-99%。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
[0016]将20份赤泥和I份赤泥基锌系抗菌剂混合，利用混合机混合15min,然后加入0.2份的水玻璃，再混合20min，高速混合机的转速为500r/min，将混合后的粉末在80°C下烘干2h，然后在500°C下煅烧5h后，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0017]利用得到的赤泥基主动吸附及杀菌功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行杀菌处理，抗菌率达到96%。
[0018]实施例2
[0019]将30份赤泥和I份娃藻土基锌系抗菌剂混合，利用混合机混合30min,然后加入0.35份的十二烷基硫酸钠，再混合30min，高速混合机的转速为800r/min，将混合后的粉末在100°C下烘干3h，然后在600°C下煅烧5h后，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0020]利用得到的赤泥基主动吸附及杀菌功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行杀菌处理，抗菌率达到98%。
[0021]实施例3
[0022]将50份赤泥和I份玻璃载银抗菌剂混合，利用混合机混合30min,然后加入0.5的六偏磷酸钠，再混合30min，高速混合机的转速为1000r/min，将混合后的粉末在120°C下烘干5h，然后在700°C下煅烧3.5h，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0023]利用得到的赤泥基主动吸附及杀菌功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行杀菌处理，抗菌率达到97%。
[0024]实施例4
[0025]将60份赤泥和I份赤泥载银锌复合抗菌剂混合，利用混合机混合15min,然后加入1.5份的三聚磷酸钠，再混合20min，高速混合机的转速在1500r/min，将混合后的粉末在150°C下烘干4h，然后在800°C下煅烧4h后，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0026]利用得到的赤泥基主动吸附及杀菌功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行杀菌处理，抗菌率达到96%。
[0027]实施例5
[0028]将75份赤泥和I份蒙脱石载锌抗菌剂混合，利用混合机混合30min，然后加入1.8份的焦磷酸钠三乙基己基磷酸，再混合30min，高速混合机的转速在5000r/min，将混合后的粉末在160°C下烘干3.5h，然后在900°C下煅烧5h后，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0029]利用得到的赤泥基主动吸附及杀菌功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行杀菌处理，抗菌率达到98%。
[0030]实施例6
[0031]将80份赤泥和I份磷酸锆载银抗菌剂混合，利用混合机混合30min，然后加入2份的甲基戊醇，再混合30min，高速混合机的转速在6000r/min，将混合后的粉末在180°C下烘干5h，然后在1000°C下煅烧3h，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0032]利用得到的赤泥基主动吸附及杀菌功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行杀菌处理，抗菌率达到97%。
[0033]实施例7
[0034]将95份赤泥和I份蒙脱石载银锌复合抗菌剂混合，利用混合机混合30min，然后加入3.8份的脂肪酸聚乙二醇酯,再混合30min,高速混合机的转速在8000r/min,将混合后的粉末在200°C下烘干5.5h，然后在1250°C下煅烧2h，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
[0035]利用得到的赤泥基主动吸附及杀菌功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行杀菌处理，抗菌率达到99%。
【权利要求】
1.一种赤泥基主动吸附及杀菌材料的制备方法，其特征在于按以下步骤进行: 第一步:将赤泥与银抗菌剂、锌系抗菌剂或银锌复合抗菌剂中的一种或几种混合:将赤泥与银系抗菌剂、锌系抗菌剂或银锌复合抗菌剂中的一种或几种按重量份之比为10?100: I 混合 I ?60min ； 第二步:利用高速混合机对第一步制备的混合物进行分散处理:在第一步制备的混合物中加入分散剂分散处理I?60min，分散剂与混合物的质量份之比为I?10: 200，高速混合机的转速为200?10000r/min ； 第三步:将混合处理后的粉末进行煅烧处理:将混合后的粉末在50?250°C下烘干0.5?6h，然后在300?1350°C下煅烧0.5?6h后，得到的固体即为赤泥基主动吸附及杀菌功能材料。
2.权利要求1所述的一种利用赤泥制备赤泥基主动吸附及杀菌功能材料的方法，其特征在于:第一步中所述赤泥pH值在8?13之间。
3.权利要求1所述的一种赤泥基主动吸附及杀菌功能材料及其制备方法，其特征在于:第一步中所述的银系抗菌剂、锌系抗菌剂和银锌复合抗菌剂为:玻璃载银抗菌剂、磷酸锆载银抗菌剂、赤泥载锌抗菌剂、蒙脱石载锌抗菌剂、硅藻土载锌抗菌剂、赤泥载银锌复合抗菌剂和蒙脱石载银锌复合抗菌剂。
4.权利要求1所述的一种利用赤泥制备赤泥基主动吸附及杀菌功能材料的方法，其特征在于:第二步中所述的分散剂为:水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种。
5.权利要求1所述的一种利用赤泥制备赤泥基主动吸附及杀菌功能材料的方法，其特征在于:第二步中所述混合物的pH值在8?13之间。
6.权利要求1所述的一种利用赤泥制备赤泥基主动吸附及杀菌功能材料的方法，其特征在于:第三步中所述的混合后的粉末pH值在8?13之间。
【文档编号】A01N59/16GK104286024SQ201310295801
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】张以河, 甄志超, 佟望舒, 尹玉霞, 季君晖 申请人:中国地质大学（北京）