CN100491266C - 炭基高价银分子晶体电池的制备方法 - Google Patents

炭基高价银分子晶体电池的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种炭基高价银分子晶体电池的制备方法，该方法是将硝酸银溶于纯水中，在搅拌下将活性炭置于硝酸银溶液中吸附、过滤，滤干后的活性炭烘干备用；再将氧化剂过硫酸钾或过硫酸钠置于蒸馏水中，再加入氢氧化钠，然后稀释、加热，翻滚搅拌下与烘干的活性炭反应，保温、过滤，并用纯水冲洗四次，即得到炭基高价银分子晶体电池。本发明是在活性炭表面上直接进行的化学反应，因此所得到的Ag4O4晶体能非常均匀地分布在活性炭表面，因而表面原子的比例很高，原子的键合不饱和度很大，具有更强的化学吸附能力和化学反应性，因而也更容易与活性炭协同作用将病菌和病毒吸附并在瞬间杀死，同时增强了活性炭吸附净化有机有毒有害物的性能。

Description

炭基高价银分子晶体电池的制备方法
技术领域
本发明涉及一种银系杀菌剂的制备方法，具体涉及一种炭基高价银分子晶体电池的制备方法。
背景技术
银作为杀菌剂在2000年前即已为人所知，而Ag4O4的性质和状态以及构架是在20世纪70年代才被合成发现的，作为分子尺度的晶体电池用于水处理杀菌剂、杀霉剂、抑藻剂的水处理方法是美国专利5211855专题的发明者。他的专利描述是将每个Ag4O4分子描述为一个电池。Ag4O4分子的分子结构中，有两个三价银离子和两个一价银离子，当此晶体分子受到氧化剂过硫酸钠(钾)激活后，它们便释放出电子，相当于6.4×10.19瓦/摩的电功率，能有效地将细菌电死，在自然水体中，0.3PPM的低浓度下，对粪链球菌，革兰氏阴阳性菌落浓度为100/CC，3分钟内可100％杀灭，超出美国EPA标准化所规定10分钟内100％杀灭条件，对抗爱滋病毒作用，18.0PPM浓度可完全被消灭，作为一种水处理的方法，是向水里加入一定数量的四氧化四银分子晶体，在氧化剂存在下，经它们分子结构中的电子转移机制，将病菌电死。
市场上也有在活性炭上渗银的产品，但渗银为一价银，如硝酸银、溴化银等，其杀菌能力比Ag4O4要抵50-200倍之多。
现有制备炭基高价银分子晶体电池是在水溶液中进行化学反应得到晶体电池的，该方法制备出的炭基高价银分子晶体电池的晶粒粒度大。
发明内容
本发明的目的是为克服背景技术的不足，而提供一种炭基高价银分子晶体电池的制备方法。该方法制备出的炭基高价银分子晶体电池的晶粒粒度细，比表面积高，链合不饱和度大，化学吸附能力和化学反应性强。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种炭基高价银分子晶体电池的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)称取0.5-1.0克硝酸银并溶于1000毫升纯水中，随后在搅拌下将1000克活性炭置于硝酸银溶液中吸附30分钟过滤，滤出水并检测水中银含量，滤干后的活性炭在105℃下，烘干备用；
(2)称取24-90克氧化剂过(二)硫酸钾或过(二)硫酸钠于蒸馏水中，再加入48-60克氢氧化钾或氢氧化钠，然后稀释至1000克，加热至85-90℃，翻滚搅拌下与烘干的活性炭反应，90℃保温30分钟，过滤，并用纯水冲洗四次，以洗去活性炭上硫酸钾(钠)和硝酸钾(钠)及其他杂质，即得到炭基高价银分子晶体电池。
上述每1000克活性炭含四氧化四银Ag4O4分子晶体0.47-0.94克。
本发明是在活性炭表面上直接进行反应，所得到的Ag4O4晶体非常均匀地分布在活性炭表面上，因此：所形成的晶体属于超细晶体(纳米)，经电子显微镜检测粒度在85nm以下，其反应式：
4AgNO3+2Na2S2O8+8NaOH——Ag4O4+4Na2SO4+4NaNO3+4H2O
或4AgNO3+2K2S2O8+8KOH——Ag4O4+4K2SO4+4KNO3+4H2O。
由于AgNO3分子分布于活性炭表面上直接参与化学反应，得到Ag4O4分子晶体，因而具有超细的晶粒粒度(纳米级)，表面原子的比例很高，链合不饱和度很大，具有很强的化学吸附能力和化学反应性，因而也更容易与活性炭在协同作用下将致病菌、病毒吸附并瞬间将其杀灭，同时也更增强了活性炭吸附有机有毒有害物的性能。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明是在活性炭表面上直接进行的化学反应，因此所得到的Ag4O4晶体能非常均匀地分布在活性炭表面，形成的晶体属于超细晶体，经电子显微镜检测粒度在85nm以下，因而表面原子的比例很高，原子的键合不饱和度很大，具有更强的化学吸附能力和化学反应性，因而也更容易与活性炭协同作用将病菌和病毒吸附并在瞬间杀死，同时增强了活性炭吸附净化有机有毒有害物的性能。
具体实施方式
实施例1
(1)称取0.5克AgNO3，溶于1000毫升纯水中，随后在搅拌下将1000克活性炭置于硝酸银溶液中吸附30分钟过滤，滤出水并检测水中银含量。滤干后的活性炭在105℃下，烘干备用；
(2)称取48.0克过(二)硫酸钾于蒸馏水中，再加入48.0克KOH。然后稀释至1000克，加热至85-90℃，翻滚搅拌下与烘干的活性炭反应，90℃保温30分钟，过滤，并用纯水冲洗四次，以洗去活性炭上硫酸钾和硝酸钾和其他杂质，即得到炭基高价银分子晶体电池。则每1000g活性炭上含Ag4O4晶体0.47g。
按实施例1制备并激活的炭基高价银分子晶体电池15g装入φ33mm玻璃管内，上端加磁化器，磁通量为2000高斯。进行加标通水，流量为0.027L/min，所加挥发酚0.015mg/L，三氯甲烷0.29mg/L四氯化碳15μg/。浊度27mg/L过滤水经检测去除率达93-98％以上，而规范要求为大于或等于80％，所加致病菌大肠杆菌菌落100％被杀灭。完全达到饮用水要求。因而可设计制成居民小区或家庭单元的直饮水系统。
实施例2
(1)称取1.0克硝酸银并溶于1000毫升纯水中，随后在搅拌下将1000克活性炭置于硝酸银溶液中吸附30分钟过滤，滤出水并检测水中银含量，滤干后的活性炭在105℃下，烘干备用；
(2)称取24-90克氧化剂过(二)硫酸钠于蒸馏水中，再加入48-60克氢氧化钠，然后稀释至1000克，加热至85-90℃，翻滚搅拌下与烘干的活性炭反应，90℃保温30分钟，过滤，并用纯水冲洗四次，以洗去活性炭上硫酸钠和硝酸钠和其他杂质，即得到炭基高价银分子晶体电池。则每1000g活性炭上含Ag4O4晶体0.94g。
按实施例2制备并激活的炭基高价银分子晶体电池15g装入φ33mm玻璃管内，上端加磁化器，磁通量为2000高斯。进行加标通水，流量为0.027L/min，所加挥发酚0.015mg/L，三氯甲烷0.29mg/L四氯化碳15μg/。浊度27mg/L过滤水经检测去除率达93-98％以上，而规范要求为大于或等于80％，所加致病菌大肠杆菌菌落100％被杀灭。完全达到饮用水要求。因而可设计制成居民小区或家庭单元的直饮水系统。
实施例3
(1)称取0.75克硝酸银并溶于1000毫升纯水中，随后在搅拌下将1000克活性炭置于硝酸银溶液中吸附30分钟过滤，滤出水并检测水中银含量，滤干后的活性炭在105℃下，烘干备用；
(2)称取24-90克氧化剂过(二)硫酸钾于蒸馏水中，再加入48-60克氢氧化钾，然后稀释至1000克，加热至85-90℃，翻滚搅拌下与烘干的活性炭反应，90℃保温30分钟，过滤，并用纯水冲洗四次，以洗去活性炭上硫酸钾和硝酸钾和其他杂质，即得到炭基高价银分子晶体电池。则每1000g活性炭上含Ag4O4晶体0.70g。
按实施例3制备并激活的炭基高价银分子晶体电池15g装入φ33mm玻璃管内，上端加磁化器，磁通量为2000高斯。进行加标通水，流量为0.027L/min，所加挥发酚0.015mg/L，三氯甲烷0.29mg/L四氯化碳15μg/。浊度27mg/L过滤水经检测去除率达93-98％以上，而规范要求为大于或等于80％，所加致病菌大肠杆菌菌落100％被杀灭。完全达到饮用水要求。因而可设计制成居民小区或家庭单元的直饮水系统。

Claims (2)

1、一种炭基高价银分子晶体电池的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)称取0.5-1.0克硝酸银并溶于1000毫升纯水中，随后在搅拌下将1000克活性炭置于硝酸银溶液中吸附30分钟，过滤，滤出水并检测水中银含量，滤干后的活性炭在105℃下，烘干备用；
(2)称取24-90克氧化剂过(二)硫酸钾或过(二)硫酸钠于蒸馏水中，再加入48-60克氢氧化钾或氢氧化钠，然后稀释至1000克，加热至85-90℃，翻滚搅拌下与烘干的活性炭反应，90℃保温30分钟，过滤，并用纯水冲洗四次，以洗去活性炭上硫酸钾和硝酸钾及其他杂质或硫酸钠和硝酸钠及其他杂质，即得到炭基高价银分子晶体电池，高价银分子晶体为四氧化四银Ag4O4分子晶体。
2、根据权利要求1所述的炭基高价银分子晶体电池的制备方法，其特征在于每1000克活性炭含四氧化四银Ag4O4分子晶体0.47-0.94克。
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