載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料製備方法及其應用的製作方法

2023-05-24 22:24:46 1

專利名稱：：載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料製備方法及其應用的製作方法
技術領域：
：本發明載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料製備方法及其應用涉及一種陶瓷廢料富載Ag404多價銀分子晶體電池的製備方法與應用。
背景技術：
：1990年以色列物理化學家發現Ag必是一種尺度大小的分子晶體電池，以分子內部的電子躍遷，電擊殺滅細菌病毒，相繼發表20餘篇論文專利，應用於水體殺菌滅藻、抗菌敷料、愛滋病治療、癌症治療等領域。目前，人們對於AgA的殺菌滅藻機理認識如下AgA是由2個Ag"和2個Ag+與4個氧原子相結合的，具有獨特構象的多價銀化合物，它是一種具有活躍電子的、反磁性的、半導電的分子晶體。由於一個分子內存在著Ag+/Ag"使電位產生不平衡，因此也就使得AgA具有潛在的電子躍遷的能力並向更穩定狀態變化的趨勢。也就具有以電子躍遷方式交換電子的能力，電子的躍遷必產生內原性電壓。以產生的分子內原電壓電擊殺死細菌和病毒，抑制藻類生長繁殖。在正常情況下，Ag^分子是穩定的，不會發生電子躍遷。當遇到某種物質能夠激發誘使它向更穩定狀態變化時，就會產生氧化還原反應和電子躍遷，實質就是一個電池。研究發現，當Ag404受到一些氧化劑激發，遇到具有活性蛋白質的細菌病毒時，細菌病毒裸露的一N基(一NH、一NH》和一S基(一SH、S—S)的蛋白質即發生熱力學吸附並能發生氧化還原反應，產生致使蛋白質構象改變的電殺作用(electrocution)和螯合作用(chelation)。Ag+的電子躍遷失去2個e被氧化成2個Ag2+，Ag+失去的電子經""N基或一S基傳遞轉移後，被2個Ag3+捕獲並使自身還原成2個Ag2+，氧化還原反應產生的4個Ag"又會與一N基或一S基發生螯合反應形成新的穩定的配位複合物，分子中的氧原子則以分子的形成釋放出來，反應中電子的躍遷可產生1.48V的電壓，當Ag2+與""N基或一S基形成複合物時，能使電壓升至3V，由此達到殺菌滅藻的目的。新釋放出活性氧因而具有殺菌性能。從某種意義上講它是一個廣譜的、長效殺菌劑。2007、2008年太湖蘭藻兩次大爆發，水質嚴重惡化，自來水無法飲用，甚至洗臉、洗澡都不行，給居民生活造成極大困難，景觀、漁業、航運產業都受到嚴重影響，經濟損失巨大。對於蘭藻治理至今尚無有效的方案和方法。四氧化四銀(Ag404)經美國環境保護局(EPA)和食品與藥品管理局(FDA)認證的多家科研機構10多年研究，表明Ag404能夠抑制微生物活性而對人體細胞和生態環境無不良影響。
發明內容本發明的目的是提供一種載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料，將四氧化四銀Ag404以表面化學合成的途徑合成在廢棄物陶瓷廢品料的表面或空隙而成，用於抑制藍藻生長和應急藍藻爆發。為實現上述目的，本發明的技術方案是選擇一種廢棄的材料，如燒損壞的陶瓷廢棄物，經粉碎成粉狀和顆粒狀物。將四氧化四銀以表面化學合成的途徑合成在該廢棄物的表面或空隙而成。所述陶瓷廢品料為陶瓷廠燒結後廢損的陶瓷廢品，經粉碎、過篩，按應用方案選擇粉料或不同粒度。載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料的製備方法，包括下列步驟1)將收集來的燒結後廢損陶瓷廢品經過粉碎機粉碎、過篩分級，製成陶瓷粉料、顆粒料或塊料；所述陶瓷粉料、顆粒料或塊料粒徑為0.0120mm;2)將粉碎過篩後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料用水清洗，除去表面附著物，曬乾、晾乾或在60105"下烘0.55小時烘乾備用；3)配製硝酸銀水溶液，將硝酸銀水溶液噴灑在經1)、2)工序處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料表面，在溫度60105'C下經過0.55小時烘乾；硝酸銀含量為陶瓷粉料、顆粒料或塊料重量的0.00010.01%;4)配製濃度為13.2g/L過硫酸鈉水溶液以氫氧化鈉調節pH值至少14，並加熱到60°C80°C，在攪拌下噴灑到經上述工序3)處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料上；配製的過硫酸鈉水溶液為過量，用於與硝酸銀、氫氧化鈉過量反應；5)將噴上硝酸銀和氧化劑過硫酸鈉的陶瓷粉料、顆粒料或塊料，送至8(TC9(TC烘箱內進行化學反應1530分鐘，將四氧化四銀Ag40,以表面化學合成的途徑合成在陶瓷粉料、顆粒料或塊料的表面或空隙上，取出曬乾、晾乾或在溫度60105。C下經過0.55小時烘乾，即得載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料。其反應程式為4AgN03+2Na2S408+8Na0H-Ag404+4NaS04+4NaN03+4H20所述陶瓷材料可以是各種陶瓷廢棄料。所述載有四氧化四銀分子晶體電池的材料可以是廢舊陶瓷經粉碎的粉料、顆料、塊狀物。所述載有四氧化四銀分子晶體電池陶瓷殺菌滅藻材料可用於水庫、景觀水池、魚缸、魚池殺菌除藻和作汙水、中水處理殺菌濾料。本發明公開的一種載有多價銀分子晶體電池的陶瓷殺菌除藻材料的製備方法，實現了在陶瓷廢棄物上均勻分布四氧化四銀分子晶體電池殺菌抑藻材料製品的目的。由於採用表面化學固液合成的方法，使得四氧化四銀能牢固的附著在陶瓷料表面上，不易流失。本發明的製備方法工藝簡單，生產成本低，適宜工業化生產，不需另加激發劑。本發明提供的殺菌抑藻材料用於抑制蘭藻生長、汙水處理、中水處理中的殺菌以及水源地、小流域殺菌抑藻等，操作簡單，不會對環境和生物造成危害。本發明製備的材料採用了廢損陶瓷作原料，解決了陶瓷生產中廢瓷製品無法處理的垃圾問題，本發明可應用於正常時期抑制藍藻生長和藍藻大爆發時的應急處理。本發明生產成本低，可在大面積藍藻爆發時使用，可應用於汙水處理、中水殺菌，藍藻抑制淨水處理等多種殺菌領域。具體實施例方式以下通過具體實施例對本發明作詳細說明實施例l載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料的製備方法，包括下列步驟1)將收集來的燒結後廢損陶瓷廢品經過粉碎機粉碎、過篩分級，製成陶瓷粉料、顆粒料或塊料；所述陶瓷粉料、顆粒料或塊料粒徑為0.0120咖；2)將粉碎過篩後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料用水清洗，除去表面附著物，曬乾、晾乾或在60105"C下烘0.55小時烘乾備用；3)配製硝酸銀水溶液，稱取硝酸銀lg溶於是2500ml的水中，製成硝酸銀水溶液，將硝酸銀水溶液噴灑在經l)、2)工序處理後的100kg陶瓷粉料、顆粒料或塊料表面，在溫度60105。C下經過0.55小時烘乾；4)配製濃度為13.2g/L過硫酸鈉溶液，稱取過硫酸鈉33g溶於是2500ml的水中，製成過硫酸鈉溶液，以氫氧化鈉調節pH值至少14，並加熱到60。C8(TC，在攪拌下噴灑到經上述工序3)處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料上；5)將噴上硝酸銀和氧化劑過硫酸鈉的陶瓷粉料、顆粒料或塊料，送至8(TC9(TC烘箱內進行化學反應1530分鐘，即將四氧化四銀Ag404以表面化學合成的途徑合成在陶瓷粉料、顆粒料或塊料的表面或空隙上，取出曬乾、晾乾或在溫度60105"下經過0.55小時烘乾，即得載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料。所得產品每公斤約含四氧化四銀Ag4048mg/kg。實施例2載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料的製備方法，包括下列步驟-1)將收集來的燒結後廢損陶瓷廢品經過粉碎機粉碎、過篩分級，成陶瓷粉料、顆粒料或塊料；所述陶瓷粉料、顆粒料或塊料粒徑為0.0120mm;2)將粉碎過篩後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料用水清洗，除去表面附著物，曬乾、晾乾或在60105'C下烘0.55小時烘乾備用；3)配製硝酸銀水溶液，稱取硝酸銀50g溶於是2500ml的水中，製成硝酸銀水溶液，將硝酸銀水溶液噴灑在經l)、2)工序處理後的100kg陶瓷粉料、顆粒料或塊料表面，在溫度60105。C下經過0.55小時烘乾；4)配製濃度為13.2g/L過硫酸鈉溶液，稱取過硫酸鈉33g溶於是2500ml的水中，製成過硫酸鈉溶液，以氫氧化鈉調節pH值至少14，並加熱到60'C80°C，在攪拌下噴灑到經上述工序3)處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料上；5)將噴上硝酸銀和氧化劑過硫酸鈉的陶瓷粉料、顆粒料或塊料，送至80。C9(TC烘箱內進行化學反應1530分鐘，將四氧化四銀Ag404以表面化學合成的途徑合成在陶瓷粉料、顆粒料或塊料的表面或空隙上，取出曬乾、晾乾或在溫度60105。C下經過0.55小時烘乾，即得載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料。所得產品每公斤約含四氧化四銀Ag40440mg/kg。實施例3載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料的製備方法，包括下列步驟1)將收集來的燒結後廢損陶瓷廢品經過粉碎機粉碎、過篩分級，成陶瓷粉料、顆粒料或塊料；所述陶瓷粉料、顆粒料或塊料粒徑為0.0120mm;2)將粉碎過篩後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料用水清洗，除去表面附著物，曬乾、晾乾或在60105'C下烘0.55小時烘乾備用；3)配製硝酸銀水溶液，稱取硝酸銀100g溶於是2500ml的水中，製成硝酸銀水溶液，將硝酸銀水溶液噴灑在經l)、2)工序處理後的100kg陶瓷粉料、顆粒料或塊料表面，在溫度60105'C下經過0.55小時烘乾；4)配製濃度為13.2g/L過硫酸鈉溶液，稱取過硫酸鈉33g溶於是2500ml的水中，製成過硫酸鈉溶液，以氫氧化鈉調節pH值至少14，並加熱到6(TC80°C，在攪拌下噴灑到經上述工序3)處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料上；5)將噴上硝酸銀和氧化劑過硫酸鈉的陶瓷粉料、顆粒料或塊料，送至8(TC9(TC烘箱內進行化學反應1530分鐘，將四氧化四銀Ag404以表面化學合成的途徑合成在陶瓷粉料、顆粒料或塊料的表面或空隙上，取出曬乾、晾乾或在溫度60105匸下經過0.55小時烘乾，即得載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻公斤約含四氧化四銀AgA800mg/kg。實施例4有關藍藻的抑制殺滅實驗在燒杯中進行的，取3000ml已被藍藻汙染髮綠的水樣，加入本發明載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料100g200g，下午5時加入，第二天上午觀察，藍藻已全部殺滅，水呈清亮。放置換45天後，蘭藻水已蒸發剩餘至1000ml，水仍然清亮，無藍藻生成。採用捕網撈上來的藍藻倒入3000ml燒杯中，頭天下午4點加入本發明陶瓷殺藻製品，第二天上午9時觀察，藍藻呈褐色，說明藍藻均被殺死，AgA殺菌效果見附表。實施例5江蘇省揚州市一小區景觀水池一度藍藻泛濫成災，最近試用本發明製備的載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料，撤在小區景觀水池內2個月後未發現藍藻產生，池水不必經常更換隻須補充部分水量。實施例6取3000ml醫院廢水，放入本發明製備的載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料，經過攪拌，l小時後，經檢測大腸桿菌殺菌效率達100%。實施例7將本發明製備的載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料，作汙水、中水處理殺菌濾料放入汙水、中水處理過濾器內，汙水、中水經過過濾器處理，汙水、中水中的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠濃桿菌等細菌經載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料殺菌處理，經檢測殺菌效率達98%。附殺菌檢測效果-載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料殺菌性能測定:菌種名稱讚tableseeoriginaldocumentpage10權利要求1、一種載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料製備方法，其特徵在於包括下列步驟1)將收集來的燒結後廢損陶瓷廢品經過粉碎機粉碎、過篩分級，製成陶瓷粉料、顆粒料或塊料；所述陶瓷粉料、顆粒料或塊料粒徑為0.01～20mm；2)將粉碎過篩後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料用水清洗，除去表面附著物，曬乾、晾乾或在60～105℃下烘0.5～5小時烘乾備用；3)配製硝酸銀水溶液，將硝酸銀水溶液噴灑在經1)、2)工序處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料表面，在溫度60～105℃下經過0.5～5小時烘乾；硝酸銀含量為陶瓷粉料、顆粒料或塊料重量的0.0001～0.01％；4)配製濃度為13.2g/L過硫酸鈉水溶液，以氫氧化鈉調節pH值至少14，並加熱到60℃～80℃，在攪拌下噴灑到經上述工序3)處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料上；5)將噴上硝酸銀和氧化劑過硫酸鈉的陶瓷粉料、顆粒料或塊料，送至80℃～90℃烘箱內進行化學反應15～30分鐘，將四氧化四銀Ag4O5以表面化學合成的途徑合成在陶瓷粉料、顆粒料或塊料的表面或空隙上，取出曬乾、晾乾或在溫度60～105℃下經過0.5～5小時烘乾，即得載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料。2、權利要求1所述的載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料製備方法製備的載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料用於水庫、景觀水池、魚缸、魚池殺菌除藻和作汙水、中水處理殺菌濾料。全文摘要本發明載有多價銀分子晶體電池殺菌滅藻陶瓷材料製備方法及其應用涉及一種陶瓷廢料富載Ag4O4多價銀分子晶體電池的製備方法與應用。製備方法1)將收集來的燒結後廢損陶瓷廢品經過粉碎機粉碎、過篩分級，製成陶瓷粉料、顆粒料或塊料；2)用水清洗，曬乾、晾乾或烘乾備用；3)配製硝酸銀水溶液，將硝酸銀水溶液噴灑在經1)、2)工序處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料表面，烘乾；4)配製濃度為13.2g/L過硫酸鈉水溶液，以氫氧化鈉調節pH值至少14，在攪拌下噴灑到經上述工序3)處理後的陶瓷粉料、顆粒料或塊料上；5)將噴上硝酸銀和氧化劑過硫酸鈉的陶瓷粉料、顆粒料或塊料，送至80℃～90℃烘箱內進行化學反應。文檔編號C04B41/85GK101613221SQ20091018169公開日2009年12月30日申請日期2009年7月27日優先權日2009年7月27日發明者徐麗琴,荊效民申請人:宜興大唐科技有限公司