去除細菌和病毒的納米顆粒淨水材料及製備方法

2023-05-13 16:06:46

專利名稱：：去除細菌和病毒的納米顆粒淨水材料及製備方法
技術領域：
：本發明屬於廢水、汙水淨化領域，具體涉及一系列以石英砂或沸石顆粒為基體，納米鋁(鐵)氧化物或納米鋁(鐵)氧化氫氧化物為改性過濾塗層，能夠對廢水、汙水中的細菌、病毒完全有效去除的納米顆粒淨水材料，以及該納米顆粒淨水材料的製備方法。技術背景進入21世紀，由於經濟社會的快速發展，工業化、城市化進程的不斷加快，我國的環境形勢發展到非常嚴峻的地步。環境汙染在較高的水平上繼續富集，生態破壞繼續加重，一些地區環境汙染和生態破壞已經阻礙了經濟的持續、健康發展，甚至對人們的健康構成了直接的威脅。其中水汙染狀況尤為突出，尤其是水源地的汙染導致飲用水中有毒有害物質明顯增加，水中日益增多的致病微生物、細菌、病毒，嚴重影響了人們的日常生活與工作。據世界衛生組織調查資料表明，全球80%的疾病和50%的兒童死亡率都與水質不良有關，此外還發現，飲用氯消毒水的人與癌症死亡率密切相關，即使是某些豐水地區，也發現自來水加氯消毒後致突變活性增加，Ames(沙門氏菌誘變性試驗)為陽性。化學藥劑消毒(加氯消毒為代表)的缺點和危害近些年來已經受到了廣泛的關注，消毒產生的副產物(有機氯化物等)危害人體健康，甚至引發人體組織癌變。紫外線消毒雖然殺菌效率強，但沒有持續消毒作用，並且穿透力弱，目前主要用於空氣消毒殺菌。目前，水處理技術主要有蒸餾技術、"混凝-沉澱-過濾"技術、殺菌消毒技術、碳濾技術，生物處理技術、離子交換技術、膜分離技術以及光化學處理技術等等。這些水處理技術已經能夠使水質淨化達到了較高的指標，但他們卻存在很多缺點效率低、成本高、再生困難、存在二次汙染等問題。細菌直徑一般在0.1微米到十幾微米之間，病毒更細小，一般在十幾納米到幾百納米之間，對於如此細小的顆粒，人們通過研究發現各種過濾淨化材料通過機械篩濾和吸附截留作用起到淨化水質的效果。過濾是利用介質將懸浮液體或氣體中的固體物質截留，而液體或氣體則穿過介質被澄清或淨化。人們在生產、生活中利用過濾技術已有幾千年的歷史了，用過濾材料濾除病毒、細菌是近幾十年來伴隨著新型材料的發展而興起的新方向，也是近年來的研究熱點。隨著人們的環保意識日益增強，對生活品質的要求日益提高，過濾除菌用淨化材料也得到了快速發展和廣泛應用。利用過濾方法去除病毒細菌在飲用水、食品消毒、醫療、製藥行業中具有其他技術所不具備的優越性。在飲用水消毒方面，利用過濾技術，如膜過濾技術能有效地將微生物截留住，達到消毒的目的。生產的純淨水完全可以達到飲用水的標準。在血液處理方面，過濾技術能有效去除病毒細菌，而其他技術就有可能破壞血液中的血細胞。在製藥行業中也是如此，加熱或紫外線會破壞藥物成分，此時過濾除菌技術是最好的選擇。過濾細菌用淨化材料的來源豐富，而且隨著現代人們生活水平的提高，環保意識的增強，作為一種高效、無汙染的除菌技術在人們的日常生活、生產中會得到更加廣泛的應用，伴隨著新技術、新工藝的不斷開發，越來越多的新型除菌淨化材料也會被製備出來滿足人們的需要。
發明內容本發明的目的是提供一系列以石英砂或沸石顆粒等為基體、納米纖維狀AIO(OH)(FeOOH)粒子或納米鋁(鐵)的氧化物為改性過濾塗層且能夠對水中的病毒和細菌有效去除的納米顆粒淨水材料，並提供上述納米顆粒淨水材料的製備方法。本發明所述的納米顆粒淨水材料，其是以40~100目石英砂或60~120目的沸石為基體濾料，在其上有厚度為0.3~3.3|jm(掃描電鏡測厚度)的納米纖維狀AI0(0H)粒子或納米Y-Al203改性過濾塗層，改性過濾塗層的質量佔濾料及塗層總質量的0.5~5%，納米纖維狀AIO(OH)粒子或納米Y-AI2Cb的粒徑為15~120納米，比表面積200~550m2/g;本發明所述的納米顆粒淨水材料，其是以40~100目石英砂或60~120目的沸石為基體濾料，在其上有厚度為0.1~3.7pm的納米纖維狀FeOOH粒子或納米Fe203改性過濾塗層，改性過濾塗層的質量佔濾料及塗層總質量的1~10%，納米纖維狀FeOOH粒子或納米Fe203的粒徑為15~120納米，比表面積200~550m2/g。製備大粒徑、大比表面積、大質量含量、大厚度的改性過濾塗層需要加入更多的鋁粉和正矽酸四乙酯，恆溫保存更長時間，以利產物生長。納米鋁粉(或鐵粉)本身水解成纖維狀AIO(OH)或FeOOH，擔載到石英砂或沸石上後就會有一些聚集，形成纖維狀結構。納米粒子粒徑與製備方法有關，如水解溫度、水解時間、擔載載體、水解溶液(中性水、酸性的水、鹼性的水)、外加溶劑(如正規酸四乙酯)等實驗條件及參數均有關係，另外與所加鋁粉或鐵粉的粒徑也有關係，粒徑越小，反應越徹底，完全，而且納米金屬粉的純度要越高越好，而表面積與粒徑有關，粒徑越小，表面積越大。掃描電子顯微鏡測粒徑，JSM-6480-L型，產地日本；氮吸附法比表面積分析儀(MicrometricsASAP2010，產地日本)，測定比表面積。本發明所述納米顆粒淨水材料的製備方法如下1.改性前對基體濾料的預處理石英砂為自來水公司水廠濾池用砂，沸石為市售鞏義市海宇填料廠生產的高矽斜發沸石。由於石英砂、沸石在自然環境中表面受到了汙染或遭受了破壞，從而改變了原來的表面性質，需要對其進行預處理，去除表面的雜質，恢復石英砂、沸石本來的表面性能，使改性劑粘附效果更佳。表面預處理方法將從自來水廠取回的石英砂用自來水反覆衝洗，篩分出粒徑為40~100目的顆粒，置烘箱中，在8012(TC下烘乾；用0.81.5mol/L硝酸溶液浸泡20~24小時後取出，再用自來水反覆衝洗，然後用蒸餾水衝洗多遍以去除表面可能粘附的有機物，直到衝洗出水的pH值近中性，再將石英砂在烘箱中110~120'C烘乾，儲存備用。斜發沸石經破碎篩分出粒徑為60~120目的顆粒，自來水衝洗，充分攪拌，以去除細末、粘土以及其它雜質，蒸餾水中浸泡48~60小時，每隔3~6小時更換一次水，以降低沸石的鹼性。然後，在烘箱中120'C烘乾5~10小時，得到水洗沸石，儲存備用。處理後的石英沙的成份Si02，佔97.5~98.3%，其餘成分為Al203，佔0.8~1.0%，Fe203，佔0.7~1.2%，其它為微量的MgO、CaO和K2。;天然斜發沸石的成份Si02，佔69.3~70.2%，Al203，佔9.7~10.1%，H20佔9.1~12.4%。其餘為微量的MgO，CaO，K20，Na20。2.改性塗層的製備1)將2(M00g表面處理後的石英砂(或斜發沸石)和濃度為0.1~6g/L、10~100mL的酸性溶液(硼酸或水楊酸鈉)投放到150~350毫升二次去離子水中，混合均勻後加熱到80~100度；2)然後向其中投入2~12g粒徑為15~150nm的電爆炸絲法製得的納米鋁粉、氮化鋁粉或鐵粉，置於超聲發生器中，強烈攪拌，在8010(TC溫度下超聲0.2~1.5小時；3)之後加入1.5~8g/L的正矽酸四乙酯的乙醇溶液40~100mL，乙醇和正矽酸四乙酯的體積比為6.5~1.5:1，繼續超聲攪拌處理10~30分鐘，關閉超聲，隨槽保溫2~6小時；4)將製得的固液混合物用布氏漏鬥進行過濾，將濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，在6080'C溫度下在乾燥箱中乾燥5~12小時即得到以納米纖維狀AIO(OH)粒子或納米纖維狀FeOOH粒子為過濾塗層的顆粒淨水材料；5)將步驟4)製得的材料進一步轉移到馬弗爐中在400~600度焙燒2~5小時，即得到納米鋁氧化物(y-AI203)為過濾塗層的顆粒淨水材料；或在300~500度焙燒2~6小時，即得到納米鐵氧化物(Fe203)為過濾塗層的顆粒淨水材料。效果實驗表1為用本發明的納米顆粒淨水材料處理含有細菌的汙水過程中，細菌總數隨時間變化的數據。由於在水的細菌學測定中，直接檢查水中各種病原微生物，方法較複雜，難度大，而且檢查結果為陰性也不能保證絕對安全。所以，在實際工作中經常以檢查水的細菌總數來間接判斷水的衛生學質量。我國生活飲用水衛生標準(GB5749-85)中規定細菌總數的出水標準為100個/ml。表中前40min所有材料的去除效率為100%,隨後材料對水中細菌的去除效率逐漸降低，在550min，材料2、4、5、6細菌總數開始超標，材料1在610min，材料3在670min細菌總數超標。在920min左右各材料對水中細菌的處理能力達最大，由此可見，本發明的納米淨水材料去除效率高，處理能力強，具有相當大的飽和吸附量。表1:去除細菌總數實驗數據(濃度個/ml)tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9tableseeoriginaldocumentpage10注採用柱吸附實驗柱直徑2.0cm;柱高30cm;裝填濾料質量30g;裝填高度5.4cm;初始溶液細菌濃度450個/L(顯微鏡目測計數)流速4.6—5.3ml/min。從長春市南湖公園水體採的水樣，經水樣瓶密閉後放在陰涼處保存。所測得的結果只包括一群能在營養瓊脂上發育的嗜中溫的需氧的細菌菌落總數。包括大腸埃氏桿菌、傷寒桿菌、幽門螺桿菌、變形桿菌、克雷伯氏桿菌等。以無菌操作方法吸取1mL充分混勻的水樣，注入盛有9mL滅菌生理鹽水的試管中，混勻成1:10稀釋液。吸取1:10的稀釋液1mL注入盛有9mL滅菌生理鹽水的試管中，混勻成1:100稀釋液。按同法依次稀釋成1:1000，1:10000稀釋液等備用。如此遞增稀釋一次，必須更換一支1mL滅菌吸管。用滅菌吸管取23個適宜稀釋度的水樣1mL，分別注入滅菌平皿內。傾注約15mL已融化並冷卻到45i:左右的營養瓊脂培養基，並立即旋搖平皿，使水樣與培養基充分混勻。每次檢驗時應做一平行接種，同時另用一個平皿只傾注營養瓊脂培養基作為空白對照。待冷卻凝固後，翻轉平皿，使底面向上，置於36士1'C培養箱內培養24h，進行菌落計數，即為水樣1mL中的細菌總數。在擴大1000倍即得到1L水樣中的菌落數。用顯微鏡可直接進行菌落計數。表2為用再生過的納米顆粒淨水材料處理含有細菌的汙水過程中，細菌總數隨時間變化的數據。將使用過的納米顆粒淨水材料用0.41.0mol/LHNO3再生，(流經吸附柱，經過3h再生後)然後將再生後的濾料再次應用於處理含細菌的汙水中。表中前40min材料的去除效率為100%，隨後材料對水中細菌的去除效率逐漸降低，在530min左右細菌總數開始超標，在920min左右材料對水中細菌的處理能力均達最大飽和。由此可見，本發明的納米顆粒淨水材料再生簡單，再生後的材料淨化效果幾乎不變，可重複使用。表2:再生後的材料去除細菌總數實驗數據tableseeoriginaldocumentpage11tableseeoriginaldocumentpage12510min628935959394530min679644999896550min7710449108102109570min8810955114111119590min9511963129119121610min11213173147125129630min12114682159136138650min12817889163145149670min14219393178158158690min153213118199172179740min183286146232207219790min262352227308275290840min366383328329321357860min388411359351346371880min413447378362365385900min446412386384410920min421409426430940min443433444960min448452980min478注採用柱吸附實驗柱直徑2.0cm;柱高30cm;裝填濾料質量30g;裝填高度5.4cm;初始溶液細菌濃度450個/L;流速4.6—5.3ml/min。綜上所述，將本發明的納米顆粒淨水材料用於處理含細菌和病毒的廢水和汙7X，與巳有的水處理技術相比具有如下的優點1.製備方法簡單，使用方便，使用壽命長；2.去除能力強，除淨度高，對水中的細菌、病毒短時間內就可達到100%的去除效果，並具有相當大的飽和吸附量；3.可重複利用，再生簡單，並且沒有二次汙染。本發明的納米顆粒淨水材料由於其除淨度高，故可廣泛應用於深度處理各種汙水。圖1:實驗用石英砂顆粒的SEM形貌；圖2:實驗用石英砂表面黏附過濾塗層AIO(OH)的SEM形貌；圖3:AIO(OH)粒子標準XRD衍射譜圖；圖4:(a)石英砂(60~80目)XRD衍射譜圖；(b)改性顆粒淨水材料的XRD衍射譜圖；圖5:Y-Al203粒子標準XRD衍射譜圖；圖6:(a)石英砂表面黏附AIO(OH)在400度焙燒後的產物XRD衍射譜圖；(b)石英砂表面黏附AIO(OH)在450度焙燒後的產物XRD衍射譜圖；(c)石英砂表面黏附AIO(OH)在500度焙燒後的產物XRD衍射譜圖；(d)石英砂表面黏附AIO(OH)在600度焙燒後的產物XRD衍射譜圖圖7:AIO(OH)的熱失重曲線。圖2-圖7均為實施例1條件下製備的樣品。如圖3所示，根據JCPDS-83-2384表明，AIO(OH)粒子標準XRD衍射的特徵峰為14.492°，28.213°，38.361°，48.940'，具有斜方晶繫結構，晶包參數為a-3.693，b=12.21，c:2.867;如圖4(b)所示，和圖3的AIO(OH)的標準XRD衍射圖譜，改性顆粒淨水材料塗層的XRD衍射峰位為14.38°，28.19°，38.27°，48.89°，與標準圖譜相差無幾，可見石英砂表面塗覆的塗層為AIO(OH)，而在石英砂上的XRD譜圖上則沒有該特徵峰；如圖5所示，根據JCPDS-77-0396表明，丫^1203粒子標準XRD衍射的特徵峰為37.707°，45.875。，66.893°，具有立方晶繫結構，晶包參數為a=7.906;如圖6所示，不同焙燒溫度下，石英砂表面黏附焙燒產物的三強峰出現的位置分別為37.57°,45.84'，66.87°，與標準y-AI203XRD衍射譜圖三強峰的位置相差無幾，參照石英砂本身的XRD衍射譜圖(圖4a)可見在400~600度之間，石英砂表面焙燒產物是y-AI203。如圖7所示，熱重TG曲線有兩次失水，對應的DTA曲線上有兩處吸熱峰(分別在78.86"和390.38°0，第一次失水(78.86°C)是該樣品的物理吸附水及結晶水的失去，第二次失水(390.38°C)是樣品中相鄰的AI-OH基團的濃縮，即相結構的變化。具體實施方式本專利是用實施例來闡述本發明，而不是對本發明的限制，凡是一種能夠在石英砂或沸石上，採用納米金屬粉體水解的方法，在上述的基體上沉澱過濾塗層的方法，凡是涉及以金屬氧化氫氧化物或金屬氧化物為主要過濾組分，並且按照此方法製備的過濾塗層，均為我們權利保護範圍。實施例1:取30g預處理後的石英砂(60~80目)投入到200mL二次去離子水中混合均勻後，加入1.5g/L的硼酸10mL，混合均勻20min後，在8(TC下，加入納米鋁粉(由電爆炸絲法製得，平均粒徑45nm)2.6g，置於超聲槽中超聲振蕩(K-100型超聲波清洗器，超聲頻率235KHz)30min;然後向混合物中加入2g/L正矽酸四已酯的乙醇(醇、酯體積比2.5:1)溶液50mL，繼續超聲攪拌處理20min，停止超聲，隨槽保溫3小時；將製得的固液混合物用布氏漏鬥過濾，濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，將濾料移至乾燥箱中，6(TC溫度下乾燥10h，即得到30.8gAIO(OH)納米顆粒淨水材料。過濾塗層成分是AIO(OH)，塗層佔基體及塗層總重量的2.59%，塗層平均粒徑為71nm，比表面積為382m2/g，塗層厚度為1.81pm。實施例2:將實施例1製備的樣品移至馬弗爐中，以10°C/min的升溫速率升到450°C，焙燒2.5小時，之後隨爐冷卻到室溫，即得到30.6g^^203納米淨水材料。過濾塗層成分是Y_AI203，塗層佔基體和塗層總重量的1.96%，塗層平均粒徑為92nm，比表面積為205m2/g，塗層厚度為1.42|jm。實施例3:取30g預處理後的石英砂(40~60目)投入到200ml二次去離子水中混合均勻後，加入4g/L的水楊酸鈉20ml，混合均勻30min後，在溫度85'C下，加入4.56g納米鐵粉(由電爆炸絲法製得，平均粒徑85nm)，置於超聲槽中超聲振蕩(超聲頻率235KHz)45min，然後向混合物中加入4.5g/L正矽酸四已酯的乙醇溶液(醇、酯體積比3:1)55mL，繼續超聲振蕩30min，關閉超聲，隨槽保溫5h;將上述製得的固液混合物用布氏漏鬥過濾，將濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，將濾料在乾燥箱中於溫度8(TC下乾燥10h，即得到30.88gFeOOH納米顆粒淨水材料。過濾塗層成分是FeOOH，塗層佔基體和塗層總重量的2.86%，塗層平均粒徑為95nm，比表面積為348m2/g，塗層厚度為2.11|jm。實施例4:將實施例3製備的樣品移至馬弗爐中，以8°C/min的升溫速率升到400°C，焙燒4小時，之後隨爐冷卻到室溫，即得到30.79gFe2O3納米淨水材料。過濾塗層成分是Fe203，塗層佔基體和塗層總重量的2.57%，塗層平均粒徑為113nm，比表面積為269m2/g,塗層厚度為2.01|jm。實施例5:取30g預處理後的斜發沸石(80~100目)，投入到230mL的二次去離子水中混合均勻，加入6.0g/L的水楊酸鈉20mL，在溫度85。C下，加入4.5g納米鋁粉(由電爆炸絲法製得，平均粒徑60nm)，然後置於超聲槽中超聲振蕩(超聲頻率235KHz)0.7h，然後向混合物中加入5.5g/L正矽酸四已酯的乙醇溶液(醇、酯體積比4:1)40mL，繼續超聲振蕩20min，隨後關閉超聲，隨槽保溫6h;將上述製得的兩種固液混合物過濾，將濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，在乾燥箱中於溫度7(TC下乾燥8h，即得到30.76gAIO(OH)納米顆粒淨水材料。過濾塗層成分是AIO(OH)，塗層佔基體和塗層總重量的2.47%，塗層平均粒徑為69nm，比表面積為401m2/g，塗層厚度為1.96|jm。實施例6:取30g預處理後的斜發沸石(60~80目)，投入到180mL的二次去離子水中混合均勻，加入1.5g/L的水楊酸鈉30mL，在溫度85"下，加入3.7g納米鐵粉(由電爆炸絲法製得，平均粒徑65nm)，置於超聲槽中超聲振蕩(超聲頻率235KHz)0.6h，然後向混合物中加入5.5g/L正矽酸四己酯的乙醇溶液(醇、酯體積比4.5:1)50mL，繼續超聲振蕩30min，隨後關閉超聲，隨槽保溫6h;將上述製得的兩種固液混合物過濾，將濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，在乾燥箱中於溫度60。C下乾燥12h，即得到30.93gFeOOH納米顆粒淨水材料。過濾塗層成分是FeOOH，塗層佔基體和塗層總重量的3.01%，塗層平均粒徑為91nm，比表面積為392m2/g，塗層厚度為2.19pm。實施例7:取20g預處理後的石英砂(80~100目)，投入到180mL的二次去離子水中混合均勻，加入5.5g/L的水楊酸鈉70mL，在溫度85'C下，加入10g納米鋁粉(由電爆炸絲法製得，平均粒徑35nm),置於超聲槽中超聲振蕩(超聲頻率235KHz)1.0h，然後向混合物中加入7g/L正矽酸四己酯的乙醇溶液(醇、酯體積比1.5:1)80mL，繼續超聲振蕩30min，隨後關閉超聲，隨槽保溫6h;將上述製得的兩種固液混合物過濾，將濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，在乾燥箱中於溫度60'C下乾燥12h，即得到20.60gAIO(OH)納米顆粒淨水材料。過濾塗層成分是AIO(OH)，塗層佔基體和塗層總重量的2.92%，塗層平均粒徑為51nm，比表面積為522m2/g，塗層厚度為3.06|jm實施例8:取20g預處理後的斜發沸石(100~120目)，投入到200mL的二次去離子水中混合均勻，加入5.5g/L的水楊酸鈉80mL,在溫度85。C下，加入10g納米鐵粉(由電爆炸絲法製得，平均粒徑25nm)，置於超聲槽中超聲振蕩(超聲頻率235KHz)1.0h，然後向混合物中加入7.5g/L正矽酸四已酯的乙醇溶液(醇、酯體積比1.5:1)80mL，繼續超聲振蕩30min，隨後關閉超聲，隨槽保溫6h;將上述製得的兩種固液混合物過濾，將濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，在乾燥箱中於溫度6CTC下乾燥12h，即得到20.76gFeOOH納米顆粒淨水材料。過濾塗層成分是FeOOH，塗層佔基體和塗層總重量的3.65%，塗層平均粒徑為43nm，比表面積為539m2/g，塗層厚度為3.19|jm。權利要求1、去除病毒和細菌的納米顆粒淨水材料，其特徵在於以40～100目石英砂或60～120目的沸石為基體濾料，在其上有厚度為0.3～3.3μm的納米纖維狀AlO(OH)粒子或納米γ-Al2O3改性過濾塗層，改性過濾塗層的質量佔濾料及塗層總質量的0.5～5％，納米纖維狀AlO(OH)粒子或納米γ-Al2O3的粒徑為15～120納米，比表面積200～550m2/g。2、去除病毒和細菌的納米顆粒淨水材料，其特徵在於以40100目石英砂或60~120目的沸石為基體濾料，在其上有厚度為0.1~3.7|jm的納米纖維狀FeOOH粒子或納米Fe203改性過濾塗層，改性過濾塗層的質量佔濾料及塗層總質量的1~10%，納米纖維狀FeOOH粒子或納米Fe203的粒徑為15~120納米，比表面積200~550m2/g。3、權利要求1或2所述去除病毒和細菌的納米顆粒淨水材料的製備方法，其步驟如下1)將20~100g表面處理後的石英砂或斜發沸石和濃度為0.1~6g/L、10~100mL的酸性溶液投放到150~350毫升二次去離子水中，混合均勻後加熱到80100度；2)然後向其中投入2~12g粒徑為15~150nm的納米鋁粉、氮化鋁粉或鐵粉，置於超聲發生器中，強烈攪拌，在8010(TC溫度下超聲0.21.5小時；3)之後加入1.5~8g/L的正矽酸四乙酯的乙醇溶液40100mL，乙醇和正矽酸四乙酯的體積比為6.51.5:1，繼續超聲攪拌處理10~30分鐘，關閉超聲，隨槽保溫26小時；4)將製得的固液混合物用布氏漏鬥進行過濾，將濾料用二次去離子水清洗多次至洗液中無濾渣後，在608(TC溫度下在乾燥箱中乾燥5~12小時即得到以納米纖維狀AIO(OH)粒子或納米纖維狀FeOOH粒子為過濾塗層的顆粒淨水材料；5)將步驟4)製得的材料進一步轉移到馬弗爐中在400~600度焙燒2~5小時，即得到納米鋁氧化物Y-AI203為過濾塗層的顆粒淨水材料；或在300~500度焙燒2~6小時，即得到納米鐵氧化物Fe203為過濾塗層的顆粒淨水材料。4、如權利要求3所述的去除病毒和細菌的納米顆粒淨水材料的製備方法，其特徵在於石英砂的表面處理是將石英砂用自來水反覆衝洗，篩分出粒徑為40~100目的顆粒，置烘箱中，在8012(TC下烘乾；用0.8~1.5mol/L硝酸溶液浸泡20~24小時後取出，再用自來水反覆衝洗，然後用蒸餾水衝洗多遍，直到衝洗出水的pH值近中性，再將石英砂在烘箱中110120'C烘乾，儲存備用o5、如權利要求3所述的去除病毒和細菌的納米顆粒淨水材料的製備方法，其特徵在於沸石的表面處理是將斜發沸石經破碎篩分出粒徑為60~120目的顆粒，自來水衝洗，充分攪拌，以去除細末、粘土以及其它雜質，蒸餾水中浸泡48~60小時，每隔3~6小時更換一次水，然後在烘箱中12(TC烘乾510小時，得到水洗沸石，儲存備用。6、如權利要求3所述的去除病毒和細菌的納米顆粒淨水材料的製備方法，其特徵在於酸性溶液為硼酸或水楊酸鈉。全文摘要本發明涉及一系列以石英砂或沸石顆粒為基體，納米鋁(鐵)氧化物或納米鋁(鐵)氧化氫氧化物為改性過濾塗層，能夠對廢水、汙水中的細菌、病毒完全有效去除的納米顆粒淨水材料，以及該納米顆粒淨水材料的製備方法。其是將40～100目石英砂或60～120目斜發沸石的酸性溶液投放到二次去離子水中，混合均勻後加熱，然後向其中投入納米鋁粉、氮化鋁粉或鐵粉，超聲攪拌，之後加入酯的乙醇溶液，繼續超聲攪拌，過濾、乾燥即得納米纖維狀AlO(OH)或FeOOH為過濾塗層的顆粒淨水材料；進一步焙燒即得γ-Al2O3或Fe2O3為過濾塗層的顆粒淨水材料。本專利顆粒淨水材料具有去除能力強、除淨度高、具有大的飽和吸附量等優特性。文檔編號B01D39/06GK101274173SQ200710300309公開日2008年10月1日申請日期2007年12月25日優先權日2007年12月25日發明者瓊劉,劉光輝,躍徐,王培培,煒韓申請人:吉林大學