一种用于制备小分子水的复合材料及其制备方法技术

一种用于制备小分子水的复合材料及其制备方法，其中，该复合材料含有物质Ａ和物质Ｂ，所述物质Ａ在温度、压力、电场、磁场中一种或几种变化下能够产生负离子，所述物质Ｂ能够储存电子并能够与负离子产生共轭效应。通过将本发明专利技术提供的用于制备小分子水的复合材料与水接触，可以直接将大分子水转化为小分子水。并且该复合材料的使用寿命长，从而使得水处理成本比较低。另外，通过将本发明专利技术的复合材料制成筒状结构，将物质Ａ和物质Ｂ附着在筒状结构的外表面，直接使水从该筒状结构的外表面穿过，即可将大分子水变成小分子水，并使小分子水通过该筒状结构导出，因而使用方便，且处理量较大，非常适合工业和家庭使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
自然界中的水是以分子结构的形式存在的。 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成，这两个氢原子并不是呈180度与氧原子线性联结的，而 是呈V字型分布。水在三种不同相态中，其两个氢原子与氧原子之间所构成 的夹角也是各不相同的。例如当水为液态时，两个氢原子与一个氧原子之 间的夹角是104.5度；当水为固态时，水分子大范围地以氢键互相联结，夹 角是109.5度，从而使冰水的结构更加开放，形成相当疏松的晶体，在结构 中有许多的空隙，造成体积膨胀，密度降低。这也是冰能浮在水面的原因。 在水分子内部，氧原子与氢原子之间的键长是0.96A，氧原子的电负性较大， 氢原子的电子受氧原子的吸引作用，负极中心与正电荷中心不重合，导致水 分子的电荷呈不均匀分布，其偶极距为1.84德拜，所以水是强极性分子。在 水分子中的氢键(H-O)上，由于氧原子的电负性较强，共用电子对强烈地 偏向氧原子一方，从而使得氢原子的质子相对的裸露在外，这样， 一个水 分子就可以通过氢键的形式与多个水分子相连，形成笼状结构的大分子水。 研究表明，通过将上述笼状结构的大分子水团簇变小，形成小分子水， 可以使水的溶解力、渗透力、代谢力、扩散力、乳化力均有所增强，从而具 有一定的活化作用，在一定程度上可以增强生物体的新陈代谢、血脂代谢、 酶活性以及免疫功能，因此，这样的水也被称为活化水。Davey等的研究发 现，在核小体内部，蛋白质与DNA之间通过与水分子的氢键作用形成氢桥， 维持蛋白质-DNA的空间构型，其中水的结构可以帮助解释与蛋白质相连的DNA三维构象的转变方式。蛋白质与溶剂的相互作用在决定天然蛋白质的 构象和稳定性中起重要作用。因此研究水对蛋白质稳定性的影响对于了解天 然蛋白质的构象及肽链的折叠、伸展会提供重要信息。目前很多科学家更多 的关注水分子与蛋白质及蛋白质中氨基酸的结合作用，例如赵林提出小分子 团簇的水在水合溶菌酶的过程中易于在其周围形成稳定的六环或六笼形结 合水结构，从而加强了维持溶菌酶等蛋白质三维结构的作用力，因此增强了 溶菌酶的热稳定性。2004年世界权威杂志Science上发表一篇《How do small water clusters bind an excess electron 》论文，即小分子水如何键合过量电子(2004年10 月，Science第306巻，22期，675页)，从理论上指明了一条制备小分子 水的道路。水分子形成团簇的根本原因在于水分子间形成大量的氢键，氢键 的本质在于水分子中的氢原子空轨道缺乏电子，如果水中存在过量的电子， 氢原子空轨道会优先与电子结合，而不是优先与水分子中氧原子的孤对电子 结合，实现重新整理水分子间的氢键，达到破坏大水分子团的形成。基于上 述理论开发出了一系列小分子水或者称为活性水的制备方法，典型的有以下 几类(1)电磁法；(2)机械法如离心等；(3)超声波法；(4)远红外 线法；(5)功能陶瓷法；(6)信息模板法如美国的Lorenzen水。尽管在上述理论的指导下产生了诸多的小分子水的制备方法，然而上述 方法由于基本采用宏观物理方法，很难在分子水平形成均匀性较好的小分子 团水，包括美国Lorenzen小分子水都要求低于4'C保存，最多只能维持3-6 个月；其次某些方法如Lorenzen法因其设备原因无法大规模化生产。因此， 上述对小分子的生产仍然是基于理论和小实验阶段，并不能得以工业应用， 导致小分子水离我们的生活仍然很远，并不为很多人所了解和利用。因此， 迫切需要开发一种能够工业化的制备小分子水的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够将大分子水转化成小分子水的复合材 料及其制备方法。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种用于制备小分子水的复合材料，其中，该复合材料含有物质A和物质B，所述物质A在温度、压力、 电场、磁场中一种或几种变化下能够产生负离子，所述物质B能够储存电子 并能够与负离子产生共轭效应。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了上述复合材料的制备方法，该 方法包括将含有物质A的第一浆液和含有物质B的第二浆液依次附着到基 材上，形成含有物质A的第一层和含有物质B的第二层,然后升温至100-600 。C下焙烧4-10小时，升温至100-60(TC的时间为10-50小时。通过将本专利技术提供的用于制备小分子水的复合材料与水接触，可以直接 将大分子水转化为小分子水。并且由于该复合材料利用的是形成该复合材料 的物质A和物质B本身的性质，因此复合材料的使用寿命长，从而使得水 处理的方法成本较低。另外，通过将本专利技术的复合材料制成筒状结构，将物 质A和物质B附着在筒状结构的外表面，直接使水从该筒状结构的外表面 穿过，即可将大分子水变成小分子水，并使小分子水通过该筒状结构导出， 因而使用方便，且处理量较大，非常适合工业和家庭使用。本专利技术提供了上 述复合材料的制备方法简单易操作。具体实施例方式本专利技术提供的复合材料将大分子水转化成小分子水的机理是在温度、 压力、电场或磁场的变化下或者上述几种变化的结合存在下，物质A产生负 离子，由于该负离子与水的裸露在外质子缔合的能力较质子的强很多，因 而在负离子存在下，原本形成氢键的氢原子之间断裂开，转而与负离子结合，6从而将大分子水断裂成小分子水，或者即将形成氢键的氢原子直接与负离子 结合，而不与氢原子结合形成氢键，从而阻止水分子形成大分子，而保持小分子状态。物质B的作用在于能够利用其液相性，形成广泛的具有良好的存 储电子的特性的共轭体。因此物质B与物质A形成超分子体系后，可充分 存储用于水分子氢键形成的电子。所述液相性是指界面相和体相的的性质基 本相同，其本质在于材料分子之间存在大量的不饱和化学键。 一般固体材料 体相和界面相性质差异是比较大的，正常液相是靠分子如水分子的快速运动 来进行电子传递的，而固体的液相性则靠里面不饱和键形成的共轭体系，使 得电子可以顺利传递。本专利技术中，所述物质A可以是各种能够产生负离子的物质,可以是单质、 化合物或混合物，例如可以为电气石和铈铁化合物中的一种或几种，所述电 气石可以是经过活化处理的电气石，也可以是天然碧玺和黑宝石中的一种或 几种。所述铈铁化合物例如可以是Ce02-Fe203复合氧化物，所述Ce02-Fe203 复合氧化物可以是可溶性铈盐和可溶性铁盐或亚铁盐通过共沉淀法经600'C 以上高温煅烧，通过化学键形成的物质。所述物质B可以是各种能够与负离 子产生共轭效应的物质，可以是单质、化合物或混合物，优选为体相具有液 相特征的固体物质，例如可以为焦磷钼酸盐、焦磷锡酸盐、焦磷铁酸盐、高 铁酸盐中的一种或几种。所述焦磷钼酸盐可以是各种金属的焦磷钼酸盐，例 如可以是焦磷钼酸锡、焦磷钼酸铜、焦磷钼酸铝、焦磷钼酸钛中的一种或几 种。所述焦磷锡酸盐可以是焦磷锡酸钼、焦磷钼酸铜、焦磷钼酸铝、焦磷钼 酸钛中的一种或几种。所述焦磷铁酸盐可以是焦磷铁酸钼、焦磷铁酸锡、焦 磷铁酸铜、焦磷铁酸铝、焦磷铁酸钛中的一种或几种。所述高铁酸盐是一种 绿色净水剂，其有效成部分是高铁酸根[(Fe04)。这里，铁呈+6价，具有很 强的氧化性，能通过氧化作用进行消毒。同时，反应过后的还原产物是氢氧 化铁[Fe(OH)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备小分子水的复合材料，其特征在于，该复合材料含有物质Ａ和物质Ｂ，所述物质Ａ在温度、压力、电场、磁场中一种或几种变化下能够产生负离子，所述物质Ｂ能够储存电子并能够与负离子产生共轭效应。

【技术特征摘要】
1、一种用于制备小分子水的复合材料，其特征在于，该复合材料含有物质A和物质B，所述物质A在温度、压力、电场、磁场中一种或几种变化下能够产生负离子，所述物质B能够储存电子并能够与负离子产生共轭效应。2、 根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述物质A和物质B的重 量比为20-l: 1。3、 根据权利要求1或2所述的复合材料，其中，所述物质A和物质B 形成为层状结构，从上到下分别为表层、中层和内层，所述表层含有物质A， 且物质A的含量大于表层总重量的50%，所述中层含有物质B，且所述物质 B的含量大于中层总重量的50。/。，所述内层含有物质A,且物质A的含量大 于内层总重量的50%。4、 根据权利要求3所述的复合材料，其中，该复合材料还包括多孔支 撑体，所述层状结构的内层附着在该多孔支撑体表面，所述多孔支撑体的平 均孔直径为0.1-10微米，厚度为l-50毫米。5、 根据权利要求4所述的复合材料，其中，所述表层、中层和内层的 厚度比为0.1-2: 0.01-2: 1，且所述表层、中层和...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金刚，王靖涛，
申请(专利权)人：郭金刚，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]