CN101215018A - 光催化纳米活性水的生产方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种光催化纳米活性水的生产方法及其用途。其生产方法是通过将光触媒材料制备在固体介质上浸在水中，用紫外线光照射，使水中产生自由基，生产出光催化纳米活性水。将其用于植保、生活饮用水、循环水处理、污水处理等，还可以应用于医疗保健，光催化纳米活性水中的自由基能进入人、动物体内直接杀灭细菌、微生物、病毒，建立人工的免疫系统，预防和治疗各种疾病。光催化纳米活性水不含有任何化学成分，无毒，对人和动物体无害，可以长期使用。可以通过气雾、注射、口服、靶向给药的方式，进行预防和治疗疾病，可以治愈气管炎、乙肝、HIV、红斑狼疮、人禽流感等由细菌和病毒引起的各种疾病。同时，清除病灶预防癌症具有良好的效果。光催化纳米活性水的生产方法简单，成本低廉，易于推广和应用。

Description

光催化纳米活性水的生产方法及其用途

技术领域

属于纳米光催化技术及其应用。

技术背景

纳米光催化技术具有高效节能，特别是在污水处理，净化空气方面有很多应用，如纳米空调、空气净化机、光触媒涂料等。这些技术是将纳米光催化材料制备在玻璃、金属、陶瓷等固体介质上，用来处理污水和空气。但是，将纳米光催化材料固定在上述介质上，工艺条件高而复杂，很难做出较高的光催化活性。光触媒涂料制成凝胶，用高压喷枪喷在墙上，也不具备高的光催化活性。

目前，能杀菌杀病毒的活性水，有臭氧水、双氧水。臭氧是用氧气通过高压电极放电产生的。其主要缺点是，臭氧是强氧化剂，对人体、动物、植物有氧化作用，造成伤害；臭氧不易溶解于水，在使用时弥漫到空气中，给人、动物和植物造成伤害，更重要的是不可能制成温和型氧化剂(低化合价)高活性水，用于入、动物和植物的防病和治病；在我国的标准中是有规定的，超过标准禁止使用；臭氧生产成本高。双氧水是强氧化剂，只能用于外伤伤口的清洗。另外，双氧水根据其生产工艺和生产的原料，不能生产出高纯度的双氧水，根本不能用于人、动物体内和植物的防病和治病，否则，会造成严重后果。

地球变暖，有害微生物威胁着生命体的健康，已成为人类面临的挑战！

现有技术是用抗生素、抗病毒药物治疗细菌、微生物、病毒引起的各种疾病。化学抗生素和化学抗病毒药物，虽然药效比中药快，但是副作用大，不能长期使用；其药理是通过不同化学作用机制，来抑制细菌、病毒的活性及繁殖，不能像人体的免疫系统那样能直接吞噬细菌和病毒，因此象乙肝、艾滋病的病毒不能从人体中被彻底清除，终身携带。对于长期用药细菌的变异产生抗药性，使有些疾病不能治愈。中药疗效慢；生物药物只用在保健领域，使很多疾病不能彻底治愈，如：慢性气管炎、慢性肾炎、前列腺炎、顽固性肺结核、肝炎、乙肝病毒携带者、HIV、SARS、人禽流感等，已成为世界性的难题。

目前，人类对自由基的理论研究还不够深入，但也得出初步理论：“一般情况下，生命是离不开自由基活动的。我们的身体每时每刻都从里到外运动，每一瞬间都在燃烧着能量，而负责传递能量的搬运工就是自由基。当这些帮助能量转换的自由基被封闭在细胞里能乱跑乱窜时，它们对生命是无害的。但如果自由基的活动失去控制，超过一定的量，生命的正常秩序就会被破坏，疾病可能就会随之而来。所以说自由基是一把双刃剑。认识自由基，了解自由基对人体的作用，对健康十分必要。”

“人体里也有自由基，他们既可以帮助传递维持生命活力的能量，也可以被用来杀灭细菌和寄生虫，还能参与排除毒素。受控的自由基对人体是有益的。”自由基就是人体免疫系统的“士兵”。

人在生病时或人体的免疫系统遭到损害时，如艾滋病，人体免疫系统的“士兵”明显减少，就需要人工补充“士兵”，建立人工的人体防疫系统十分必要。

现在，急需新的低毒能长期使用，能彻底杀灭细菌、病毒的新材料建立人工防疫系统来预防和治疗现有技术不能治愈的疾病，保护人类的健康。

同理，动物也受到严重的威胁，如禽流感、口蹄疫、猪蓝耳病等。植物也受到细菌、病毒的侵害，产生各种病害。水源和空气也会受到污染，需要先进的技术处理水。

发明内容

本发明的目的用纳米光催化技术生产光催化纳米活性水，建立人体人工的防疫系统，预防和治疗由细菌、微生物、病毒引起的各种疾病，迎接地球变暖的挑战。

本发明就是用纳米光催化技术，用于植保、育种育苗、果疏保鲜肉类保鲜、空调通风系统清洗、水产养殖、循环水处理、污水处理等；将普通的水催化成水中含有HO、H₂O₂、O₂、等自由基的光催化纳米活性水，建立人工防疫系统，杀灭或抑制体内的细菌、微生物、病毒，以达到防病、治病的目的。

1、光催化纳米活性水的生产方法，其特征是：将光触媒材料制备在固体介质上，将制备有光触媒材料的固体介质浸在水中，用紫外线照射其固体介质，使水中产生HO等活性种，其活性种达到一定数量，就生产出光催化纳米活性水；

2、根据权利要求1所述的光催化纳米活性水的生产方法，其特征是：将制备有光触媒材料的固体介质每层有间隙的摞放在一起浸在水中，在摞放的介质中能照射到介质的位置布置若干个紫外线灯；

3、根据权利要求1、2所述的光催化纳米活性水的生产方法的固体介质，其特征是：将光触媒材料制备在纺织品、玻璃、陶瓷、金属等上；

4、光催化纳米活性水的用途，其特征是：用于植保、育种育苗、水产养殖、生活饮用水处理、循环水处理等，将制备有光触媒材料的纺织品放置容器或水池内充有污水，进行光催化使污水得到处理；

5、光催化纳米活性水的用途，其特征是：治疗和预防由细菌、微生物引起的人和动物的各种疾病；包括：呼吸系统、消化系统、泌尿系统、神经系统、分泌系统、生殖系统、免疫系统、皮肤的各种炎症以及外伤的消炎；所治疗的疾病包括气管炎、哮喘、肺炎、肺结核、矽肺、口腔炎、牙周炎、咽炎、口臭、鼻炎、胃炎、肠炎、肾炎、膀胱炎、前列腺炎、尿路感染、性病、子宫炎、盆腔炎、阴道炎、胆囊炎、扁桃体炎、胰腺炎、神经炎、脉管炎、淋巴腺炎、痤疮、脚气、牛皮癣、湿疹、皮肤病、美容、硬器伤、烧伤(包括电、化学)、烫伤等；

6、光催化纳米活性水的用途，其特征是：治疗和预防由病毒引起的人和动物的各种疾病；治疗和预防各种疾病包括：治疗和预防肝炎、HIV、SARS、人禽流感、红斑狼疮和病毒性其他疾病；

7、光催化纳米活性水中产生的活性种是指：双氧水、超氧阴离子自由基、羟自由基和单线态氧自由基，即：HO、H₂O₂、O^- ₂、O₂、O₃等就是自由基。

8、生产出的光催化纳米活性水经过处理应用于医疗保健。

根据本人的发明专利《光催化纳米活性水的活性测定方法》专利号200710055771.0，已表明光催化纳米活性水的活性，如1～2级活性水含有HO自由基，高活性水含有H₂O₂、含有超氧阴离子自由基、单线态氧自由基。光催化纳米活性水进入人体就可以起到人体的防疫系统吞噬细胞的作用。

根据《自由基生理和病理作用》，“自由基的吞噬作用，当吞噬细胞进行吞噬作用时常与氧代谢突然增加联系在一起，这一现象称为呼吸爆发(respirtory burst)(郑荣梁1992)。氧代谢首先产生大量的H₂O₂、其次产生大量的超氧阴离子自由基、另外还产生一定量的羟自由基和单线态氧自由基。肌体内的葡萄糖提供了产生超氧阴离子所需要的能量，而氧呼吸突发中产生各类活性氧以H₂O₂的杀菌作用最强，并且其杀菌能力在卤素离子及过氧化物酶的存在时增强数倍。Babior(1982)详细地介绍了吞噬细胞杀伤作用于活性氧的关系。现已发明肌体内过氧化物酶(mpa-H₂O₂)卤化物杀微生物体系，可以杀灭肌体内的细菌、真菌、病毒、枝原体、衣原体、原生动物的雏虫，利什曼原虫等，以及多细胞生物和血吸虫幼虫等”。

《病理生理学》(研究生教材)第五章细胞增殖分化异常与疾病  第四节氧化应激的生物学意义中记载：“一、自由基的防御作用 二、自由基的抗癌作用 三、自由基的解毒作用”。

人体免疫系统产生自由基受免疫系统调节控制，当免疫系统出现故障或免疫系统功能低下时，人体的细菌、微生物、病毒就会感染人体，使人生病。这时需要人工生产自由基进入人体，建立人工防御系统，来完成人体自身免疫系统的作用，保护人类的健康。

自由基具有攻击小质体优先性，自由基有很强的活动性，它所攻击(氧化)的对象，应该是容易获得电子的物质，特别是对微生物单体。如细菌、病毒、微生物，因此，自由基首先是杀菌、杀病毒。只有在机体内集积大量的自由基，并且是多个不配对的电子自由基如：H₂O₂、O₂等，才能对机体的正常细胞氧化，损害机体。在人体的免疫系统中最强的吞筮细胞所产生的自由基是有限的，这些自由基一方面杀菌、杀病毒，另一方面清除不良细胞，促进新陈代谢。人体中的自由基必须处在一种平衡状态，自由基多会加快人体损伤，加快衰老，但是，人体自由基少，会受到细菌、病毒的侵蚀而生病、坏死的细胞不能清除产生癌变，因此光催化纳米活性水具有防癌作用。

光催化纳米活性水是人工生产出的水中含有的自由基，根据光催化的时间的不同，可以生产出符合人体需要的含有自由基的活性水。

使用该技术通过饮用、气雾、注射、靶向给药的方式，使光催化纳米活性水进入人体后，其HO自由基会流向细菌、病毒多的地方寻找攻击的目标，形成电子配对，从而，杀灭细菌、病毒和清除坏死细胞。

当受到细菌或病毒感染生病时，表明人体某一系统中自由基少，人体的免疫系统又不能给予，我们可以通过合适的给药方式，将光催化纳米活性水送入人体，通过光催化纳米活性水的等级和送入人体的数量控制进入人体的自由基的数量来保持平衡，由此达到防病、治病的目的。

对于生病的患者，如肝炎、肾炎、气管炎、肺炎等慢性病，其器官有明显的病变，其内部组织的环境非常恶劣，细菌、病毒及溃烂的细胞组织需要清理。光催化纳米活性水进入人体后，根据自由基具有攻击小质体优先性，将先杀灭器官上的细菌、病毒。对于溃烂的细胞组织已和正常组织分离，成为小质体，自由基将攻击之，分解溃烂的细胞组织，改善其环境，防止病变的继续恶化，防止癌变。同时，在低活性水的作用下，防止细菌、病毒的复制，能使细胞生长恢复，治愈病例。

该技术是象人体免疫系统一样，直接杀灭细菌、病毒和清理病灶，建立了人体人工的免疫系统，能治愈和预防各种由细菌、病毒引起的疾病。如，能清除乙肝、乙肝病毒携带者的病毒，特别是艾滋病病毒，对于建立人工的免疫系统具有重要意义，只要正确使用光催化纳米活性水，就能够治愈艾滋病。

为了能正确使用光催化纳米活性水防病治病，应建立人体自由基的测定标准，在使用光催化纳米活性水治病防病时，使体内的自由基的数量控制在标准范围内，就不会对人体构成伤害，使用该技术是安全的。

自由基是人体免疫系统的组成部分，他也会接受外来自由基的补充，是人体生理的正常属性。

关于自由基对人体的电解质的平衡影响的问题，光催化纳米活性水的活性量是一定的，当通过血液、肌肉组织、呼吸道、消化道进入人体后，多个不配对电子的自由基不会存在，根据自由基具有攻击小质体优先性，多个不配对电子的自由基，先与细菌、病毒结合分解，不会去和体内的离子结合，而破坏体内电解质的平衡。当体内的自由基过多超过标准时，就停止使用，对人体的电解质不会造成影响。

取5级光催化纳米活性水25毫升，分别加入铁、酒精、糖、葡萄糖、氯离子，在37℃的条件下，存放24小时，没有沉淀，光催化纳米活性水活性没有明显降低，证明，光催化纳米活性水对人体内的电解质不显示明显的活性，因此，不会影响人体的健康。但是，使用高活性水，水中存有大量H₂O₂、超氧阴离子自由基、单线态氧自由基，应经常检测人体的各种电解质如：纳离子、钾离子、氯离子等，如有缺少应及时补充。

艾滋病发病机理

HIV感染CD4+T淋巴细胞后，首先引起细胞功能的障碍。表现有对可溶性抗原如破伤风毒素的识别和反应存在缺陷，虽然对有丝分裂原植物血凝素(PHA)的反应仍然正常。细胞因子产生减少，IL-2R表达减少和对B淋巴细胞提供辅助能力降低等。当HIV病毒在宿主细胞内大量繁殖，导致细胞的溶解和破裂。HIV在细胞内复制后，以芽生方式释出时可引起细胞膜的损伤。由于HIV可抑制细胞膜磷脂的合成从而影响细胞膜的功能，导致细胞病变。HIV还可以感染骨髓干细胞导致CD4+T淋巴细胞减少。

光催化纳米活性水进入人体内，可以直接杀灭HIV或抑制其活性，HIV不能感染CD4+T淋巴细胞，使HIV病毒不能宿主淋巴细胞。感染进入潜伏期，经过2～10年的潜伏性感染阶段，当受染细胞被激活，前病毒DNA在转录酶作用下转录成RNA，RNA再翻译成蛋白质。经过装配后形成大量的新病毒颗粒，这些病毒颗粒释放出来后，被光催化纳米活性水的自由基杀灭，防止继续攻击其他CD4+T淋巴细胞。光催化纳米水能对被HIV破坏的宿主细胞进行清除，同时，杀灭HIV病毒。光催化纳米活性水也能破坏前病毒DNA在转录酶作用下转录成RNA，RNA再翻译成蛋白质。有效阻止经过装配后形成大量的新病毒颗粒。

根据艾滋病的发病机理主要是HIV破坏淋巴细胞，是CD4+T淋巴细胞减少，自由基的数量减少，只要在体内合理的补充自由基来实施杀灭HIV病毒，就能有效预防和治疗艾滋病，长期合理有效的使用光催化纳米活性水，建立起人工防疫系统，能够治愈艾滋病，攻克这一危害人类健康的世界性难题。

同理，其他不能清除的病毒或不能治愈的细菌性、病毒性的疾病得以预防和治疗，如乙肝、红斑狼疮等的预防和治疗。

皮肤直接与外界接触，容易感染，特别是脸部，经常使用化妆品，皮肤最容易被感染，青春期痤疮易被感染，使用光催化纳米活性水可以直接杀灭皮肤中的细菌、微生物、病毒、螨虫等，并且，清除皮肤内的病灶，还能起到保湿的作用，起到美容、保护皮肤、治疗皮肤病的作用。

同理，对于动物使用光催化纳米活性水通过气雾、注射、口服、靶向给药方式进入动物体内，建立动物体的人工防疫系统，能治疗和预防动物的各种疾病，如禽流感、口蹄疫、猪蓝耳病等。

光催化纳米活性水不合有任何化学成分，无毒，可以长期使用，它可以治愈由细菌和病毒引起的各种疾病。

本发明的积极效果：

光催化纳米活性水，按照《光催化纳米活性水》Q/CLL01-2007企业标准生产的光催化纳米活性水，低活性水中含有大量HO自由基。HO自由基只有一个不配对电子，它不是强氧化剂，是一种温和型氧化剂，对人体、动物体、植物的细胞组织不会产生氧化破环作用。既然人体免疫系统就是HO自由基，它对人体的细胞组织就不会产生破坏作用。高活性水浸入人体只会攻击老化的细胞，清除病灶。我们已做了大量实验：将低中等级的光催化纳米活性水，向多种植物的叶、茎、果实连续喷洒，颜色新鲜、生长旺盛。有的病叶予以恢复弹性，并控制病害。用光催化纳米活性水养鱼，鱼儿不生病。用活性水拌食喂鸡和饮用，即产蛋率提高。人饮用对治疗便秘大有好处，用其高活性水洗脚可以治疗脚气和湿疹。用中低活性水气雾法让气管炎患者呼吸，可以治疗气管炎。患者在呼吸时没有不良感觉，因此，对气管的细胞没有损伤，可以长期使用，症状减轻，可以治愈各种肺部疾病。对于口腔、咽炎、口臭通过口腔喷雾，具有良好效果。对于痤疮的治疗具有良好的效果，长期使用可以治愈重度痤疮。

根据本人的发明专利《光催化纳米活性水的活性测定方法》专利号200710055771.0。该检测方法采用物理学比色法、化学分析法、细菌和病毒测定法、植保实验法对其活性进行检测。其活性随着光催化的时间从20分钟～6小时，其活性从1级～5级，对应的颜色从红色～无色(使用酚酞指示剂)；1克硫酸铜分析纯试剂与1000毫升光催化纳米活性水反应24小时，沉淀物氢氧化铜的重量达0.23克，细菌落总数测定1.05×10⁶～2×10³，杀菌率达99％以上；光催化纳米活性水1000毫升加1克1‰甲基橙溶液在常温常压避光条件下，作用10天时间能使甲基橙退色，是长效温和型的氧化剂(催化剂)。上述方法重复率很高，误差小，使用方法简单，成本低廉，可作为标准。吉林省环境监测中心站已出具TOC、细菌总数测试报告表明，具有杀菌(活性水作用2小时)和除有机物的良好效果。见光盘。

本发明与现有技术的显著进步和突出的特点是：

在植保方面，现有的技术使用化学农药，使农产品产生农药残留，成本高。生物农药效果不佳，安全和效果难以控制，很少使用。

在水处理方面如生活饮用水、循环水使用化学杀菌剂杀菌。

在医疗方面，预防使用化学杀菌剂消毒，在治疗方面使用化学药剂、中药，生物药用于保健。使用化学制剂，毒性大，对病毒只能抑制和干扰病毒DNA的复制，因此，使一些病毒终身携带，不能治愈。

本发明能彻底杀灭细菌、微生物、清除病毒，本身无毒，使一些不能治愈的疾病得以治愈。为人类攻克危害人类健康的疾病如，肝炎、气管炎、肺结核、艾滋病、人禽流感等提供了新的方法并可以治愈。

同理它可以预防和治疗动物疫情、植物的各种病害从而取代农药。

光催化纳米活性水的生产方法简单，成本低廉，易于推广和应用。

该发明将是农业、医疗的一场技术革命。

实施例

实施例1

对于有细菌和病毒引起的疾病的治疗，可以采用气雾法、口服法、注射法、靶向给药方式，对疾病进行治疗。建议预防疾病使用低活性水，用药周期2～6个月，对于治疗疾病或抢救病例时，应使用中高活性水，最好采用靶向给药。在治疗中应定期检测人体电解质的平衡，如果有缺少应及时补充。

实施例2

将光触媒材料先制成光触媒溶胶，用扰动薄膜涂敷工艺将溶胶涂敷在纺织品的纱布上，将纱布缝制在塑料方框上，在方框纱布的中心位置上打孔，将多个纱布摞在一起，放在塑料盒中，在塑料盒中加满水，在孔中安装紫外线灯管，点亮后进行光催化，催化20～500分钟，放出塑料盒中的水，就生产出光催化纳米活性水。催化的时间的不同就生产出不同的光催化纳米活性水。大型设备可以制成水池，里面放入若干摞起来的纱布和若干个灯管。

实施例3

将上述设备水池的水换成污水或循环水，就可以进行污水处理和循环水处理。

实施例4

植保使用光催化纳米活性水喷浇农作物的叶、茎、果实和根部，也可以使用光催化纳米活性水通过空调或加湿机加湿农作物周围的空气。

Claims (10)

1.光催化纳米活性水的生产方法，其特征是：将光触媒材料制备在固体介质上，将制备有光触媒材料的固体介质浸在水中，用紫外线照射其固体介质，使水中产生HO等活性种，其活性种达到一定数量，就生产出光催化纳米活性水；

2.根据权利要求1所述的光催化纳米活性水的生产方法，其特征是：，将制备有光触媒材料的固体介质每层有间隙的摞放在一起浸在水中，在摞放的介质中能照射到介质的位置布置若干个紫外线灯；

3.根据权利要求1、2所述的光催化纳米活性水的生产方法的固体介质，其特征是：包括将光触媒材料制备在纺织品上；

4.光催化纳米活性水用途，其特征是：包括用于植保；

5.光催化纳米活性水的用途，其特征是：治疗和预防由细菌、微生物引起的人和动物的各种疾病；

6.光催化纳米活性水的用途，其特征是：包括治疗气管炎；

7.光催化纳米活性水的用途，其特征是：包括美容；

8.光催化纳米活性水的用途，其特征是：治疗和预防由病毒引起的人和动物的各种疾病；

9.光催化纳米活性水的用途，其特征是：对于人类包括预防、治疗艾滋病和对动物包括预防、治疗猪蓝耳病；

10.光催化纳米活性水的用途，其特征是：对于人类包括预防、治疗肝炎。