载银活性炭杀菌功能法制备方法:

发布时间:2012/5/17 16:00:07 浏览次数:1386
文章来源:www.590.com网络部 作者:www.590.com小编
           由于活性炭(AC)具有良好的生物相容性和化学相容性,水中微生物很容易在吸附有机物的AC上繁殖,导致水中微生物数量明显增加;另外,吸附在AC上的某些微生物可将水中的氨转化为亚硝酸盐,致使水中亚硝酸盐增高。为克服上述缺点,国内外饮用水深度净化AC通常以载银为主,而实现Ag/AC的高抗菌活性和银缓释具有重要意义。本研究采用两种方法:NaBH4还原法和醋酸银真空浸渍法制备了银缓释功能载银杀菌活性炭(Ag/AC)。本文研究了Ag/AC对大肠杆菌(E.coil)的杀灭性能和抗银流失性能。以物理吸附仪测定活性炭的比表面积和孔结构,以扫描电子显微镜(SEM)分析Ag/AC表面形态,以X射线衍射(XRD)观察Ag/AC晶体结构。结果表明:NaBH4还原法制备的Ag/AC中银以单质形式负载在活性炭上。活性炭的载银量、比表面积、银颗粒的粒径及分布取决于AgNO3溶液浓度。在不同AgNO3溶液浓度条件下,银的晶核形成和生长机制发生改变。随着AgNO3溶液浓度的增加,所制备Ag/AC表现出由无活性、抑菌到杀菌活性的变化规律。载银量为2.70 wt%时,Ag/AC能在90 min内杀灭2×106 CFU/mL浓度的大肠杆菌,且在水中振荡600 h的银流失量为21.1%。醋酸银真空浸渍法制备的Ag/AC中银单质均匀的负载在活性炭表面。随着CH3COOAg浸渍浓度的增加,活性炭的载银量和银颗粒的粒径也随着增加,而比表面积、总孔容和平均孔径随之减少。当载银量为0.97 wt%时,该法制备的Ag/AC在120min内杀灭107 CFU/mL浓度的E.coil,展示出与浸渍法制备的Ag/AC相近的杀菌活性;但在振荡30天后,其银流失百分量仅为为37.6%抗银流失性能远高于浸渍法制备的Ag/AC。对照发现,醋酸银真空浸渍法制备的Ag/AC在保持较高杀菌活性前提下,可以实现银的缓释,有望成为一种新型Ag/AC*的制备方法。
1 绪论 10-24
    1.1 引言 10
    1.2 饮用水深度净化技术 10-13
        1.2.1 活性炭吸附技术 10-11
        1.2.2 化学氧化技术 11
        1.2.3 光氧化技术 11-12
        1.2.4 膜分离技术 12-13
        1.2.5 矿化技术 13
    1.3 活性炭净水过程中微生物的繁殖 13-14
        1.3.1 水中常见病原微生物 13
        1.3.2 病原微生物在活性炭上的繁殖 13-14
    1.4 银的抗菌机理 14-15
        1.4.1 破坏微细胞膜结构 14-15
        1.4.2 抑制酶活性 15
        1.4.3 抑制DNA复制 15
        1.4.4 光生活性含氧自由基杀菌 15
    1.5 载银活性炭的制备 15-21
        1.5.1 浸渍法 15-17
        1.5.2 掺杂法 17-18
        1.5.3 电化学沉积法 18-19
        1.5.4 还原法 19-20
        1.5.5 超临界水浸渍法 20-21
    1.6 银的存在形式对抗菌性能的影响 21
        1.6.1 银价态的影响 21
        1.6.2 银颗粒尺寸的影响 21
    1.7 活性炭性质对载银活性炭的影响 21-22
        1.7.1 孔结构的影响 21-22
        1.7.2 表面化学性质的影响 22
    1.8 载银活性炭净水的*性问题 22-23
    1.9 本研究的目的及意义 23-24
2 研究内容、仪器及研究方法 24-27
    2.1 研究内容 24
    2.2 实验原料及实验仪器载银活性炭的制备 24-25
        2.2.1 实验原料及实验仪器 24-25
    2.3 载银活性炭的制备 25
        2.3.1 NaBH4还原法制备 25
        2.3.2 醋酸银真空浸渍制备 25
    2.4 银含量测定 25
    2.5 载银活性炭性能测试 25-26
        2.5.1 抗菌实验 25-26
        2.5.2 载银活性炭的抗银流失性能 26
    2.6 载银活性炭的表征 26-27
        2.6.1 扫描电镜(SEM) 26
        2.6.2 X射线衍射(XRD) 26
        2.6.3 孔结构分析 26-27
3 杀菌功能载银活性炭的NaBH_4还原法制备及其表征 27-33
    3.1 实验部分 27
    3.2 性能测试及其表征 27
    3.3 结果与讨论 27-32
        3.3.1 载银量及比表面积 27-28
        3.3.2 SEM-EDS分析结果 28-30
        3.3.3 XRD分析结果 30
        3.3.4 抗菌性能 30-31
        3.3.5 抗银流失性能 31-32
    3.4 本章小结 32-33
4 醋酸银真空浸渍制备杀菌功能载银活性炭及其表征 33-40
    4.1 实验部分 33
    4.2 性能测试及其表征 33
    4.3 结果与讨论 33-39
        4.3.1 载银量及孔结构 33-35
        4.3.2 SEM分析结果 35-36
        4.3.3 XRD分析结果 36-37
        4.3.4 抗菌性能 37-38
        4.3.5 抗银流失性能 38-39
    4.4 本章小结 39-40
结论 40-41

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