载银改性臭氧氧化活性炭的制备及其对饮用水的杀菌效果

摘要

为了开发适用于饮用水的高效杀菌材料,制备了新型臭氧改性的载银活性炭(Ag/AC),对改性前后活性炭的比表面积、孔隙结构、表面酸性基团含量等进行表征,并采用X射线衍射(XRD)考察Ag/AC的晶体结构,以大肠埃希氏杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)为实验菌,考察Ag/AC的灭菌效果.实验结果表明:活性炭经臭氧改性30 min后,表面酸性基团含量显著增加了17.91％;臭氧改性能够明显增加活性炭的载银量.对比硝酸银和银氨溶液两种载银浸渍液的实验结果发现,臭氧改性的活性炭对银氨离子的吸附亲和力更强,当银氨离子浸渍质量浓度为50 mg/L时,Ag/AC的载银量比用硝酸银溶液浸渍的高3.14％.此外,采用银氨溶液浸渍可以显著减少银溶出,当Ag/AC的载银量为1.03 mg/g时,银溶出量为0.013 mg/L,低于饮用水中银离子的安全标准.臭氧改性的载银活性炭对大肠埃希氏杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出良好的杀菌效果,且对大肠埃希氏杆菌的杀菌效率明显优于金黄色葡萄球菌.当Ag/AC的载银量为1.03 mg/g、接触时间为4 h时,对自来水中大肠埃希氏杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效率分别为100％和78.2％.