一種基于載銀活性炭的復合材料及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理材料領域，具體是一種基于載銀活性炭的復合材料及其制備方 法和用途。
【背景技術】
[0002] 我國是目前世界上最貧水的13個國家之一，隨著水體富營養(yǎng)化的日趨嚴重，我國 的水質(zhì)情況令人堪憂。隨著工業(yè)發(fā)展，城市生活飲用水水源受污染程度日益加劇，同時隨著 生活水平的提高，人們對飲用水質(zhì)的要求以及飲用水質(zhì)標準越來越嚴格。
[0003] 目前市場上用于水處理的活性炭材料，其作用原理主要是通過物理吸附作用的方 式將污染物與水進行分離?；钚蕴坑捎诰哂芯薮蟮谋缺砻娣e及發(fā)達的空隙結(jié)構(gòu)，因此對水 中溶解態(tài)有機物如酚類化合物等具有較強的吸附能力，適用于飲用水深度凈化。但采用活 性炭為水處理劑，存在一些問題，如活性炭的吸附量與成本的比值還需進一步提高，且其吸 附為物理吸附，容易在吸附過程中脫附，造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種吸附能力高、對重金屬吸附穩(wěn)定、無二次污染的一種 基于載銀活性炭的復合材料及其制備方法和用途，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案： 一種基于載銀活性炭的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：載銀活性炭20-25 份、明礬1-5份、雷尼鎳5-10份、二氧化鈦0. 1-2份、鋁酸鈣4-8份、麥飯石15-20份、低聚 3_氨丙基三乙氧基硅烷1-3份。
[0006] 作為本發(fā)明的進一步方案，本發(fā)明由以下按照重量份的原料組成：載銀活性炭 22-24份、明礬2-4份、雷尼鎳6-8份、二氧化鈦0. 5-1. 5份、鋁酸鈣5-7份、麥飯石16-18 份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷1. 5-2. 5份。
[0007] 作為本發(fā)明的進一步方案，本發(fā)明由以下按照重量份的原料組成：載銀活性炭23 份、明礬3份、雷尼鎳7份、二氧化鈦1份、錯酸鈣6份、麥飯石17份、低聚3-氨丙基三乙氧 基硅烷2份。
[0008] 作為本發(fā)明的進一步方案，本發(fā)明的載銀活性炭的生產(chǎn)方法，具體步驟為：（1)用 稀硝酸洗滌活性炭初品，再用清水洗滌；其中，所述硝酸銀的濃度為1. 65wt% ; (2) 將步驟（1)得到的活性炭浸入硝酸銀水溶液中，浸泡45-50小時后，溫度控制在 95-105°C烘干；其中，所述硝酸銀水溶液的濃度為8g/L ; (3) 將濃度為45wt%的氨水與有機酸按重量比4. 2 :1. 5配制還原液； (4) 將步驟（2)烘干后的活性炭傾入步驟（3)配制的還原液中攪拌3. 5-4. 5小時，冷 卻后即為濕的載銀活性炭，溫度控制在l〇〇-ll〇°C烘干烘干即得。
[0009] 本發(fā)明還提供一種基于載銀活性炭的復合材料的制備方法，由以下步驟組成： 1)將低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷與載銀活性炭研磨，過150目篩，制得混合物A; 2) 將麥飯石與雷尼鎳混合后，再加入二者12-15倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進行超聲 處理，超聲處理條件為：溫度55°C，超聲功率500W，超聲時間60min ;制得混合物B ; 3) 將明礬、二氧化鈦與鋁酸鈣三者混合后，再加入三者6-10倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對 其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度60°C，超聲功率450W，超聲時間60min ;制得混合物 C； 3) 將混合物A、B置入混合物C中，再對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度50°C， 超聲功率500W，超聲時間65min ;制得混合物C ; 4) 將混合物D置入105°C的烘箱中烘干，制得混合物E ; 5) 將混合物E置入反應釜中高溫煅燒7h，高溫煅燒溫度為650°C，再降至室溫，即得一 種基于載銀活性炭的復合材料。
[0010] 作為本發(fā)明的進一步方案，本發(fā)明所述的基于載銀活性炭的復合材料用于制備水 處理劑中的用途。
[0011] 水處理裝置，包括水處理劑和用以裝載水處理劑的容器，所述水處理劑含有上述 一種基于載銀活性炭的復合材料。
[0012] 活性炭是一種含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達，比表面積大、吸附 能力強的一類碳素材料，是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體?；钚蕴坑兄鴱V泛的用 途，為了提高活性炭的應用質(zhì)量，需要對采用物理法生產(chǎn)的活性炭進行酸化處理，本發(fā) 明選用粉碎后的活性炭，活性炭的顆粒細度< 0.5毫米。
[0013] 麥飯石：（1)吸附力強：所謂吸附乃是具有多孔性、巨大表面積的固體全部溶化作 用，而發(fā)生化學的、物理的反應。麥飯石作為中藥對皮膚病，特別是拔膿，效果很好。麥飯石 是多孔性的，吸附能力很強，因其主要成分為二氧化硅、氧化鋁從這點來考慮，是容易理解 的。在前面介紹的麥飯石微細粉末的電子顯微鏡照相中，已確認是海綿狀多孔性的，是其 最大的原因。也就是說，因多孔性，那么表面就非常大，由于長石部分風化，成高嶺土狀等， 故始終保持很強的吸附作用、交換作用。
[0014] (2)麥飯石對水的凈化作用：麥飯石是一種中性堿半火成巖，接近于火山巖。麥飯 石中包含的天然礦物質(zhì)易于釋放從麥飯石上無數(shù)的小孔中釋放出氧。通過吸收漂白粉和其 它有毒物質(zhì)凈化水。麥飯石中散發(fā)出的鈣、鐵、鈉等礦物質(zhì)可改良飲用水。
[0015] 低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷是氨基丙基三甲氧基硅烷（APS)中的一種，具有反 應性的新穎硅烷偶聯(lián)劑，容易發(fā)生水解反應和交聯(lián)反應，另外作為補強劑和交聯(lián)促進劑廣 泛用于復合材料、涂層、油墨、膠水和密封材料等，還可用作樹脂改性添加劑和酶固定劑。
[0016] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是： 載銀活性炭、明礬、雷尼鎳、二氧化鈦、鋁酸鈣、麥飯石以及低聚3-氨丙經(jīng)過超聲、煅 燒等工藝后，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的復合材料，具有吸附能力高、對重金屬吸附穩(wěn)定、無二次污染 的優(yōu)點，本發(fā)明的復合材料中鎳、鈦與活性炭、麥飯石具有高的結(jié)合強度，可以防止鎳、鈦從 活性炭、麥飯石上脫落，引起對水的二次污染。其中，載銀活性炭具有無污染、價格低、制備 方法可行等優(yōu)點，達到了在飲用水凈化過程中既能有效殺菌，又不致于水中銀超過標準〈生 活飲用水衛(wèi)生標準〉（國家標準GB5749-2006規(guī)定值一 0. 05mg/L)，提高了水質(zhì)凈化效果，而 且活性炭使用壽命長。
【具體實施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的 實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018] 實施例1 本發(fā)明實施例中，一種基于載銀活性炭的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：載 銀活性炭20份、明礬1份、雷尼鎳5份、二氧化鈦0. 1份、鋁酸鈣4份、麥飯石15份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷1份。制備過程，1)將低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷與載銀活性炭研 磨，過150目篩，制得混合物A ; 2) 將麥飯石與雷尼鎳混合后，再加入二者12-15倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進行超聲 處理，超聲處理條件為：溫度55°C，超聲功率500W，超聲時間60min ;制得混合物B ; 3) 將明礬、二氧化鈦與鋁酸鈣三者混合后，再加入三者6-10倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對 其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度60°C，超聲功率450W，超聲時間60min ;制得混合物 C； 3) 將混合物A、B置入混合物C中，再對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度50°C， 超聲功率500W，超聲時間65min ;制得混合物C ; 4) 將混合物D置入105°C的烘箱中烘干，制得混合物E ; 5) 將混合物E置入反應釜中高溫煅燒7h，高溫煅燒溫度為650°C，再降至室溫，即得一 種基于載銀活性炭的復合材料。
[0019] 實施例2 本發(fā)明實施例中，一種基于載銀活性炭的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：載 銀活性炭25份、明礬5份、雷尼鎳10份、二氧化鈦2份、鋁酸鈣8份、麥飯石20份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷3份。制備過程與實施例1步驟相同。
[0020] 實施例3 本發(fā)明實施例中，一種基于載銀活性炭的復合