[发明专利]一种抑菌复合碳化硅陶瓷及其制备工艺

说明书

本发明的抑菌复合碳化硅陶瓷及其制备工艺。所述抑菌复合碳化硅陶瓷通过将碳化硅滤芯在乙醇中浸泡30‑60分钟后取出干燥，再浸没在金属胶体溶液中0.5‑4小时后取出干燥，随后400‑600℃下煅烧0.5‑3小时，即得金属氧化物/碳化硅滤芯。与现有技术相比，本发明的抑菌复合碳化硅陶瓷抗菌性好，能够减少细菌的滋生，同时本发明的抑菌复合碳化硅陶瓷还具备显著的过滤净化效果，能够显著降低水中有机污染物；不仅如此，本发明的抑菌复合碳化硅陶瓷对银离子的吸附力很强，在长时间的使用过程中，银离子含量低于人体安全限量。

技术领域

本发明涉及过滤器技术领域，尤其是涉及一种抑菌复合碳化硅陶瓷及其制备工艺。

背景技术

随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，人们对家庭用水的要求也越来越高，如何能安全用水和健康用水已经成为了广大群众关注的问题。

根据世界卫生组织估计，每年有约100万人人死于因为饮用了被污染的水，并且在全球范围内有18亿人无法饮用到安全的水，针对这种情况使用净水器是一个比较好的选择。

然而，传统的净水滤芯大多只针对水中的余氯和重金属进行吸附来减少异味，但是针对水中的有机物杂质和微生物缺少必要的吸附。市场上最常见的滤芯是用活性炭，但是活性炭对有机物的吸附量有限，一旦水中有机物含量偏高，吸附效果就会大幅下降，活性炭对微生物则显得更为无助，很难在净水过程中杀灭那些对人体有害的细菌。

有研究表明，水中最常见的有机污染物是挥发性有机化合物，大多是由化工厂和电厂在生产过程中排放到空气中，然后再沉降在生活用水中的，这样的污染物非常难以预防，而且难以除去。针对这一类污染物，科学家们研究了一系列办法，如Photocatalyticdegradation of nonylphenol by immobilized TiO₂in dual layer hollow fibremembranes.(Chem.Eng.J.2015,269,255-261.)一文就采用了光催化的方法来去除挥发性有机化合物，但是因为需要光才能催化分解有机污染物，所以这种方法并不适用于净水滤芯上。

与此同时，为了杀灭水中的细菌，现有技术中大多采用银纳米颗粒来作为杀菌剂，然而根据Negligible Particle-Specific Toxicity Mechanism of SilverNanoparticles:The Role of Ag⁺Ion Release in the Cytosol.(NanomedicineNanotechnology,Biol.Med.2015,11(3),731–739.)一文报道，银纳米粒子会在实际应用中发生聚集，从而导致抗菌效率下降，此外银离子还存在潜在的生物毒性。

为了克服上述问题，本发明提供的抑菌陶瓷净水滤芯采用碳化硅材料作为主要的滤芯，该材料具有较大的表面积和高吸附能力，在表面附着具有催化作用的金属材料后，更是具备了分解水中有机物的能力，本发明为了使滤芯提高寿命还使用了滤芯保护管，该滤芯保护管可以吸附表面活性剂和一些油污。为了提高抑菌效果采用了附着银离子的海绵作为抑菌材料，使用了该抑菌材料有效解决了银离子聚集的问题，而且由于抑菌材料中银离子的吸附比较牢，避免银离子进入水中从而对人体造成伤害。

发明内容

本发明是一种抑菌陶瓷净水滤芯，属于分离装置领域。该滤芯由圆管形壳体，抑菌陶瓷杯，滤芯保护管，进水口，出水口组成。本发明提供的滤芯不仅可以吸附常规污染物，还可以催化分解有机污染物，还具有抑菌效果。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种抑菌复合碳化硅陶瓷的制备方法，将碳化硅滤芯在乙醇中浸泡30-60分钟后取出干燥，再浸没在金属胶体溶液中0.5-4小时后取出干燥，随后400-600℃下煅烧0.5-3小时，即得金属氧化物/碳化硅滤芯。

另一技术方案，一种抑菌复合碳化硅陶瓷的制备方法，包括下述步骤：