[发明专利]一种光催化杀菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种光催化杀菌剂及其制备方法和应用，将光催化杀菌剂加入待处理的含E.Coli废水中，暗处吸附反应平衡后可见光照射，进行光催化杀菌；所述光催化杀菌剂由如下方法制备：将rGO去离子水剥离液逐滴加入2‑甲基咪唑溶液与Ag⁺溶液混合的混合溶液中，搅拌混匀得到rGO/Ag‑2MI前驱体溶液；将rGO/Ag‑2MI前驱体溶液经离心、洗涤并烘干后，均匀分散在甲醇溶液中，在除氧的条件下，利用紫外光进行原位还原；(然后依次通过离心、洗涤、N₂吹干和研磨后得到rGO/Ag@Ag‑2MI光催化杀菌剂。本发明所制备得到的光催化杀菌剂是一种新型高效的抗菌剂，具有优于目前常见的抗菌材料的抗菌性能，并且具有很好的可见光响应能力，材料稳定，杀菌效果可控并且不会造成二次污染。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其是光催化材料在杀菌方面的应用，具体涉及一种复合可见光催化杀菌剂的制备方法及在光催化杀菌中的应用。

背景技术

随着科学技术的发展，致病性微生物污染越来越受到研究者的重视，光催化剂技术是一种高级氧化技术，具有高效、环保等特点，可应用于有机、重金属废水处理，以及杀菌等诸多方面，在杀菌领域光催化技术的核心在于优异杀菌剂的制备与优选。例如，公开号为CN105432663A的中国发明专利申请文献公开了一种Ag/AgVO3等离子体复合光催化杀菌剂及其制备方法和应用。复合光催化杀菌剂由Ag和AgVO3组成，其中，Ag和AgVO3的摩尔比为0.1～10:1。可通过水热合成法一步制备Ag/AgVO3等离子体复合光催化杀菌剂。

目前的抗菌材料研究领域已经快速发展起来，但从实际效果来说，并不能让人满意，一般最好只能达到70～80％左右，并且伴随着效果不可控、造成二次污染等问题。因此开发一种综合性能优异、具有更强抗菌性能并且性能稳定对环境友好的材料就显得十分有必要。

发明内容

本发明提供一种新型rGO负载的Ag@Ag-2MI光催化杀菌剂的制备方法及用于含E.Coli(大肠杆菌)废水处理中的应用，本发明所制备得到的光催化杀菌剂是一种新型高效的抗菌剂，具有优于目前常见的抗菌材料的抗菌性能，并且具有很好的可见光响应能力，材料稳定，杀菌效果可控并且不会造成二次污染。

一种含E.Coli废水的处理方法，包括如下步骤：

将rGO/Ag@Ag-2MI光催化杀菌剂加入待处理的含E.Coli废水中，暗处吸附反应平衡后可见光照射，进行光催化杀菌；

所述光催化杀菌剂由如下方法制备：

(1)将2-甲基咪唑溶液与Ag⁺溶液混合并持续搅拌得到白色的Ag-2MI前驱体溶液；将经低温等离子体改性得到的rGO粉末均匀分散于去离子水中，静置后得到rGO去离子水剥离液；

(2)将所述rGO去离子水剥离液逐滴加入所述Ag-2MI前驱体溶液中，搅拌混匀得到rGO/Ag-2MI前驱体溶液；

(3)将所述rGO/Ag-2MI前驱体溶液经离心、洗涤并烘干后，均匀分散在甲醇溶液中，在除氧的条件下，利用紫外光进行原位还原，得到rGO/Ag@Ag-2MI悬浊液；

(4)将所述rGO/Ag@Ag-2MI悬浊液依次通过离心、洗涤、N₂吹干和研磨后得到rGO/Ag@Ag-2MI光催化杀菌剂。

优选地，所述rGO/Ag@Ag-2MI光催化杀菌剂的添加量为0.01～0.1g/L。进一步优选地，新型rGO/Ag@Ag-2MI光催化杀菌剂加入量为0.04～0.08g/L，最优选地，新型rGO/Ag@Ag-2MI光催化杀菌剂加入量为0.067g/L。

优选地，所述光催化杀菌条件为：暗反应吸附平衡后进行可见光照射，光照强度为80～120mW/cm²，可见光照射时间为100～120min。