載銀吸附過濾材料的制備及性能研究.pdf

1、超細(xì)AgO粉末具有高效、廣譜抗菌能力，安全無毒，可快速殺死水中細(xì)菌，降解水中有機(jī)污染物，因此作為飲用水處理劑將有很大應(yīng)用前景。然而AgO易流失、處理費(fèi)用高，限制了AgO高效殺菌劑的應(yīng)用和推廣。在含有細(xì)菌的水處理過程中，多孔吸附材料只能聚集細(xì)菌而不能殺滅細(xì)菌，有加重感染的危險(xiǎn)。若將高效AgO殺菌劑和多孔吸附材料結(jié)合起來，則能夠解決兩者單獨(dú)使用存在的缺點(diǎn)，具有潛在的應(yīng)用前景。因此，本實(shí)驗(yàn)選取活性炭和硅藻土基多孔陶瓷作為載體，以AgNO3為反

2、應(yīng)原料，K2S2O8為氧化劑，研究載銀吸附過濾材料的制備工藝；利用SEM、XRD、XPS、FT-IR對所制備的復(fù)合材料進(jìn)行表征，并研究了復(fù)合材料的穩(wěn)定性、吸附降解性能和抑藻性能。研究結(jié)果表明:
　　 (1)采用化學(xué)沉淀法以活性炭為載體可制備出載銀吸附過濾材料，其最佳制備工藝為:0.15mol/L的AgNO3和0.225mol/L的K2S2O8在60℃先進(jìn)行反應(yīng)，再依次添加1Og的活性炭和2.25mol/L的KOH反應(yīng)20min；

3、制得的復(fù)合材料中Ag含量為16.03％。制備的載銀活性炭復(fù)合材料負(fù)載的銀主要為立方單質(zhì)銀和微量的單斜AgO，負(fù)載的顆粒具有薄片狀形貌，沉積在活性炭表面孔上。負(fù)載銀后活性炭對甲基橙的吸附性能得到明顯提高，且隨著Ag含量增加，甲基橙脫色率先增加而后趨于平緩；載Ag活性炭對Cu2+的吸附較復(fù)雜，先隨Ag含量增加而增加，并在Ag含量為5.38%時Cu2+吸附去除率達(dá)到最高，繼續(xù)增加Ag含量，其吸附去除率降低，且當(dāng)銀含量超過11.47%時，其吸附

4、去除率低于純活性炭。
　　 (2)以過硫酸鉀為氧化劑制備AgO修飾硅藻土基多孔陶瓷的最佳氧化反應(yīng)溫度為60℃。最佳工藝參數(shù)為：AgNO3濃度1.5mol.L-1、n(K2S2O8)/n(Ag+吸附)=3、n(KOH)/n(Ag+吸附)=5.5、反應(yīng)時間1h；制備出的多孔陶瓷顆粒及粉中AgO含量分別為8.5%和46.46%。制備的AgO修飾硅藻土基陶瓷顆粒由單斜晶系的AgO和正方晶系的SiO2組成，陶瓷粉主要由AgO、SiO2和少

5、量的Ag10Si4O16組成。制備的AgO陶瓷顆粒及粉都具有強(qiáng)的吸附降解活性，AgO含量超過l0%時，在lOmin內(nèi)其脫色率達(dá)到90%。多孔AgO陶瓷顆粒和陶瓷粉在水中較穩(wěn)定，其水溶出率低于3%，并對微生物有良好抑制作用，可用于飲用水的凈化。AgO陶瓷粉的熱穩(wěn)定性比Ago粉末高，其分解機(jī)理屬于以Avrami-Erofeev的核生成和核成長為控制步驟的A1機(jī)理，分解反應(yīng)表觀活化能為124.75kJ·mol-1，反應(yīng)頻率因子為3.84×10