[发明专利]一种纳米银粒子/木材复合水处理材料

说明书

一种纳米银粒子/木材复合水处理材料，它属于功能生物质材料与环境技术领域。本发明要解决现有水处理材料的多孔载体为人工合成材料，能耗高，价格高昂，难以自然降解，废弃后不易处理；且水处理材料的制备方法成本较高的问题。纳米银粒子/木材复合水处理材料为中空多孔结构的纳米银粒子/木材复合材料，所述的中空多孔结构的纳米银粒子/木材复合材料由纳米银粒子通过原位聚合的方式固定于木材细胞腔内表面上得到。方法：一、去除木片表面的粉尘和杂质；二、将硝酸银溶液和柠檬酸三钠溶液混合，得到前驱液；三、将干净的木片浸渍于前驱液中，真空及加压处理，最后恒温水浴，得到处理后的木片；四、将处理后的木片超声清洗，干燥。

技术领域

本发明属于功能生物质材料与环境技术领域。

背景技术

清洁和安全饮用水的匮乏是世界上人类面对的重大问题之一。水污染物最致命的是生物污染，常见的水传播病原体为细菌、病毒和原生动物。目前，常用的水消毒技术有氯化、过滤、紫外线消毒、巴氏杀菌或煮沸等。然而，这些水处理方法仍具有不足，例如紫外线消毒需要通电和维护紫外线灯，或者需要充足的阳光；普通的家用碳素过滤器不能有效去除病原体，只有在水已经具有生物安全的情况下才能使用。

纳米技术是改善水处理效果的一种有效方法。纳米金属粒子因其具有高化学稳定性、高催化能力和其他特殊性能(如抗菌性能等)而备受人们关注，在水处理领域有着广泛的应用。在制备水处理材料过程中，纳米金属粒子需要在多孔载体中合成，以实现有效的负载并防止团聚。这些多孔载体通常是人工合成材料，如聚氨酯泡沫、聚砜膜、聚酰胺膜和有机织物等等，在负载纳米金属粒子后，成为一系列的水处理过滤材料。然而这些人工合成材料的获得需要较高的能耗，价格高昂，而且难以自然降解，废弃后不易处理；且这些水处理材料的制备方法和工艺大多比较复杂，成本较高。相对而言，以天然多孔材料为原料制备水处理材料，不仅可以降低能耗，降低成本，而且可以减轻材料废弃后的处理压力。

发明内容

本发明要解决现有水处理材料的多孔载体为人工合成材料，需要较高的能耗，价格高昂，难以自然降解，废弃后不易处理；且水处理材料的制备方法和工艺复杂，成本较高的问题，而提供一种纳米银粒子/木材复合水处理材料及其制备方法。

纳米银粒子/木材复合水处理材料为中空多孔结构的纳米银粒子/木材复合材料，所述的中空多孔结构的纳米银粒子/木材复合材料由纳米银粒子通过原位聚合的方式固定于木材细胞腔内表面上得到。

一种纳米银粒子/木材复合水处理材料的制备方法是按以下步骤进行的：

一、将木片放置于乙醇溶液中超声清洗，去除木片表面的粉尘和杂质，得到干净的木片；

二、将硝酸银溶液和柠檬酸三钠溶液混合，得到前驱液；

所述的硝酸银溶液浓度为0.01mol/L～0.09mol/L；所述的柠檬酸三钠溶液浓度为0.01mol/L～0.09mol/L；所述的硝酸银溶液中硝酸银与柠檬酸三钠溶液中柠檬酸三钠的摩尔比为1:(0.5～2)；

三、将干净的木片浸渍于前驱液中，并置于真空压力设备中进行抽真空处理，首先在真空度为0.01MPa～0.09MPa的条件下，真空处理1h～3h，然后在压力为0.1MPa～1MPa的条件下，加压处理1h～3h，最后在温度为60℃～90℃的恒温水浴中加热8h～13h，得到处理后的木片；

四、将处理后的木片置于乙醇溶液中超声清洗，最后干燥，得到纳米银粒子/木材复合水处理材料。