載銀活性炭殺菌功能法制備方法：

發(fā)布時(shí)間：2012/5/17 16:00:07 瀏覽次數(shù)：2554

文章來(lái)源：嵩山科技網(wǎng)絡(luò)部作者：嵩山科技小編

           由于活性炭(AC)具有良好的生物相容性和化學(xué)相容性,水中微生物很容易在吸附有機(jī)物的AC上繁殖,導(dǎo)致水中微生物數(shù)量明顯增加；另外,吸附在AC上的某些微生物可將水中的氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,致使水中亞硝酸鹽增高。為克服上述缺點(diǎn),國(guó)內(nèi)外飲用水深度凈化AC通常以載銀為主,而實(shí)現(xiàn)Ag/AC的高抗菌活性和銀緩釋具有重要意義。本研究采用兩種方法：NaBH4還原法和醋酸銀真空浸漬法制備了銀緩釋功能載銀殺菌活性炭(Ag/AC)。本文研究了Ag/AC對(duì)大腸桿菌(E.coil)的殺滅性能和抗銀流失性能。以物理吸附儀測(cè)定活性炭的比表面積和孔結(jié)構(gòu),以掃描電子顯微鏡(SEM)分析Ag/AC表面形態(tài),以X射線衍射(XRD)觀察Ag/AC晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：NaBH4還原法制備的Ag/AC中銀以單質(zhì)形式負(fù)載在活性炭上。活性炭的載銀量、比表面積、銀顆粒的粒徑及分布取決于AgNO3溶液濃度。在不同AgNO3溶液濃度條件下,銀的晶核形成和生長(zhǎng)機(jī)制發(fā)生改變。隨著AgNO3溶液濃度的增加,所制備Ag/AC表現(xiàn)出由無(wú)活性、抑菌到殺菌活性的變化規(guī)律。載銀量為2.70 wt%時(shí),Ag/AC能在90 min內(nèi)殺滅2×106 CFU/mL濃度的大腸桿菌,且在水中振蕩600 h的銀流失量為21.1%。醋酸銀真空浸漬法制備的Ag/AC中銀單質(zhì)均勻的負(fù)載在活性炭表面。隨著CH3COOAg浸漬濃度的增加,活性炭的載銀量和銀顆粒的粒徑也隨著增加,而比表面積、總孔容和平均孔徑隨之減少。當(dāng)載銀量為0.97 wt%時(shí),該法制備的Ag/AC在120min內(nèi)殺滅107 CFU/mL濃度的E.coil,展示出與浸漬法制備的Ag/AC相近的殺菌活性；但在振蕩30天后,其銀流失百分量?jī)H為為37.6%抗銀流失性能遠(yuǎn)高于浸漬法制備的Ag／AC。對(duì)照發(fā)現(xiàn),醋酸銀真空浸漬法制備的Ag/AC在保持較高殺菌活性前提下,可以實(shí)現(xiàn)銀的緩釋,有望成為一種新型Ag/AC*的制備方法。
1 緒論 10-24
    1.1 引言 10
    1.2 飲用水深度凈化技術(shù) 10-13
        1.2.1 活性炭吸附技術(shù) 10-11
        1.2.2 化學(xué)氧化技術(shù) 11
        1.2.3 光氧化技術(shù) 11-12
        1.2.4 膜分離技術(shù) 12-13
        1.2.5 礦化技術(shù) 13
    1.3 活性炭?jī)羲^(guò)程中微生物的繁殖 13-14
        1.3.1 水中常見病原微生物 13
        1.3.2 病原微生物在活性炭上的繁殖 13-14
    1.4 銀的抗菌機(jī)理 14-15
        1.4.1 破壞微細(xì)胞膜結(jié)構(gòu) 14-15
        1.4.2 抑制酶活性 15
        1.4.3 抑制DNA復(fù)制 15
        1.4.4 光生活性含氧自由基殺菌 15
    1.5 載銀活性炭的制備 15-21
        1.5.1 浸漬法 15-17
        1.5.2 摻雜法 17-18
        1.5.3 電化學(xué)沉積法 18-19
        1.5.4 還原法 19-20
        1.5.5 超臨界水浸漬法 20-21
    1.6 銀的存在形式對(duì)抗菌性能的影響 21
        1.6.1 銀價(jià)態(tài)的影響 21
        1.6.2 銀顆粒尺寸的影響 21
    1.7 活性炭性質(zhì)對(duì)載銀活性炭的影響 21-22
        1.7.1 孔結(jié)構(gòu)的影響 21-22
        1.7.2 表面化學(xué)性質(zhì)的影響 22
    1.8 載銀活性炭?jī)羲?性問(wèn)題 22-23
    1.9 本研究的目的及意義 23-24
2 研究?jī)?nèi)容、儀器及研究方法 24-27
    2.1 研究?jī)?nèi)容 24
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)儀器載銀活性炭的制備 24-25
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)儀器 24-25
    2.3 載銀活性炭的制備 25
        2.3.1 NaBH4還原法制備 25
        2.3.2 醋酸銀真空浸漬制備 25
    2.4 銀含量測(cè)定 25
    2.5 載銀活性炭性能測(cè)試 25-26
        2.5.1 抗菌實(shí)驗(yàn) 25-26
        2.5.2 載銀活性炭的抗銀流失性能 26
    2.6 載銀活性炭的表征 26-27
        2.6.1 掃描電鏡(SEM) 26
        2.6.2 X射線衍射(XRD) 26
        2.6.3 孔結(jié)構(gòu)分析 26-27
3 殺菌功能載銀活性炭的NaBH_4還原法制備及其表征 27-33
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分 27
    3.2 性能測(cè)試及其表征 27
    3.3 結(jié)果與討論 27-32
        3.3.1 載銀量及比表面積 27-28
        3.3.2 SEM-EDS分析結(jié)果 28-30
        3.3.3 XRD分析結(jié)果 30
        3.3.4 抗菌性能 30-31
        3.3.5 抗銀流失性能 31-32
    3.4 本章小結(jié) 32-33
4 醋酸銀真空浸漬制備殺菌功能載銀活性炭及其表征 33-40
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分 33
    4.2 性能測(cè)試及其表征 33
    4.3 結(jié)果與討論 33-39
        4.3.1 載銀量及孔結(jié)構(gòu) 33-35
        4.3.2 SEM分析結(jié)果 35-36
        4.3.3 XRD分析結(jié)果 36-37
        4.3.4 抗菌性能 37-38
        4.3.5 抗銀流失性能 38-39
    4.4 本章小結(jié) 39-40
結(jié)論 40-41

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