一种铜锌银合金金属纳滤膜及其制备方法技术

一种铜锌银合金金属纳滤膜及其制备方法，涉及一种新型净水材料。铜锌银合金金属纳滤膜的组分及其按质量百分比的含量为铜40％～50％、锌49.8％～58.5％、银0.2％～1.5％；或铜80％～90％、锌9.8％～18.5％、银0.2％～1.5％。将基材放入物理气相沉积真空设备中，抽真空，对基材清洗与活化；对基材进行物理气相沉积，在基材上镀铜锌银合金纳滤膜。具有抗菌除氯等功能，是一种新型的净水材料，不存在NO3-1、SO4-2等离子，不会对水造成二次污染；对去除水中的余氯和有害重金属离子如铅离子、汞离子、六价铬、砷离子等效率高，效果好。生产工艺对环境友好，不会有废水排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型净水材料，特别是涉及一种铜锌银合金金属纳滤膜及其制备 方法。
技术介绍
随着社会的发展和生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高，清洁安全 的饮用水对人们的生活质量的影响是不容忽视的。水是各类病菌传播的主要载体，人类所 患疾病的80%与水污染有关。获得干净安全的饮用水已成为世界范围内的热门议题。而另 一方面，水的污染却是日趋严重，江河湖泊等地表水及部分地区的地下水都存在不同程度 的污染，水质性的缺水问题已弓丨起人们的广泛关注。饮用水中的主要污染物有可溶性的重金属离子、砷离子、微量有机污染物、消毒副 产物、硝酸盐、亚硝酸盐及病原菌、病毒和病原微生物等。目前，被广泛采用的净水材料主要 有活性炭、分子筛、KDF和纳米滤膜等。活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的 吸附作用由物理及化学的吸附力而形成的，其外观色泽呈黑色。活性炭的主要功能是去除 部分余氯及吸附异味，能净化水质，令水质口感清甜。活性炭的主要成份除了炭以外，还包 含了少量的氢、氮、氧，其结构外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多 体积及高表面积的特点，每克活性炭所具有的有比表面相当于IOOOm2之多。凯得菲(KDF)是高纯度的铜/锌合金颗粒，它通过微电化学氧化_还原反应进行 水处理工作，当与水接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统， 这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度，可以清除水中高达99%的氯和水 中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。中国专利ZL200610034167. 5公开一种多元金属簇净水材料及其制备方法和应 用，将金属银、铜、锌、稀土等金属的化合物配置为水溶液后，将其加入到多孔材料中形成结 合体，再将结合体焙烧后，通入还原剂而获得净水材料的方法。该专利技术的不足之处在于引入 金属源为这些金属的化合物如硝酸银，硫酸铜等容易将大量的有害的阴离子载留在多孔材 料中，将这种净水材料去净化水时，会使净化后的水中NOf1、SO4-2等离子溶度大幅增加，使 净化后的水质变坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术所述铜锌银合金金属纳滤膜的组分及其按质量百分比的含量为铜40% 50%、锌 49. 8% 58.5%、银 0.2% 1.5% ；或铜80% 90%、锌 9.8% 18.5%、银 0.2% 1.5%。本专利技术所述铜锌银合金金属纳滤膜的制备方法包括以下步骤1)将基材放入物理气相沉积(PVD)真空设备中，抽真空，对基材清洗与活化；在步骤1)中，所述基材可选自活性炭或陶瓷材料等；所述活性炭可选自颗粒、片 状或碳棒等活性炭；所述陶瓷材料可选自陶瓷球、陶瓷片、陶瓷膜或陶瓷管等；所述对基材 清洗与活化，最好是抽真空至真空度达到KT2Pa时，对基材清洗与活化；所述活化可采用等 离子辉光进行活化，活化的工艺条件可为离子源电流0. 3 0. 5A，偏压80 150V，占空比 50 % 80 %，氩气流速10 100SCCM，氧气流速10 150SCCM，炉内真空压力0. 1 0. 3Pa, 活化时间5 lOmin，以达到清洁及化活化基材表面的目的，提高抗菌除氯膜与基材间的结 合力。2)对基材进行物理气相沉积，在基材上镀铜锌银合金纳滤膜。在步骤2)中，所述进行物理气相沉积的方法可采用电弧法或中频溅法等，所述电 弧法的工艺条件可为靶电源电流60 100A，偏压80 150V，氩气流速20 IOOSCCMjj^ 内真空压力0. 1 0. 3Pa，镀膜时间10 20min ；所述中频溅射法的工艺条件可为中频电 源功率6 9kW，偏压80 150V，氩气流速20 100SCCM，炉内真空压力0. 1 0. 3Pa，镀膜 时间10 20min ；所获得的锌银合金纳滤膜的厚度可为0. 1 0. 5 μ m，孔径为10 20nm。与现有的技术相比，本专利技术具有以下突出优点1)本专利技术所制备的铜锌银合金金属纳滤膜具有抗菌除氯等功能，是一种新型的净 水材料，不存在NCV1、SO4-2等离子，不会对水造成二次污染；对去除水中的余氯和有害重金 属离子如铅离子、汞离子、六价铬、砷离子等效率高，效果好。2)本专利技术的生产工艺对环境友好，不会有废水排放。具体实施例方式实施例1以普通过滤陶瓷管为基材，其制备工艺如下1)将普通过滤陶瓷管放入PVD真空设备中，进行抽真空，当真空度达到10_2时， 对普通过滤陶瓷管实施清洗与活化(等离子辉光)，其工艺条件为离子源电流0. 3A，偏压 150V，占空比80%，氩气流速100SCCM，氧气流速150SCCM，炉内真空压力0. 3Pa，活化时间 lOmin，以达到清洁及化活化基材表面之目的，提高抗菌除氯膜与基材间的结合力。2)对普通过滤陶瓷片进行PVD (物理气相沉积)镀具有抗菌除氯性能的铜锌银合 金纳滤膜，其电弧法工艺条件靶电源电流60A，偏压150V，氩气流速30SCCM，炉内真空压力 0. lPa，镀膜时间5min)；所获得的抗菌除氯膜厚为200nm，孔径为50 lOOnm。铜锌银合金 纳滤膜的组分为铜50 %、锌49. 8 %、银0. 2 %。此种新型铜锌银合金金属纳滤膜通过标准加标测试，余氯去除率高达99%以上， 重金属离子Pb2+，Hg2+，Cd2+，Cr6+，As5+除去率高达99%以上，除菌抗菌率高达99. 99%以上。实施例2以普通过滤陶瓷片为基材，其制备工艺如下1)将普通过滤陶瓷片放入PVD真空设备中，进行抽真空，当真空度达到10_2时，对 普通陶瓷管实施清洗与活化(等离子辉光)，其工艺条件为离子源电流0. 5A，偏压150V，占 空比80%，氩气流速10SCCM，氧气流速50SCCM，炉内真空压力0. IPa,活化时间5min，以达到 清洁及化活化基材表面之目的，提高抗菌除氯膜与基材间的结合力。2)对普通过滤陶瓷片进行PVD (物理气相沉积)镀具有抗菌除氯性能的铜锌银合金纳滤膜，其电弧法工艺条件靶电源电流100A，偏压80V，氩气流速100SCCM，炉内真空压 力0. 3Pa，镀膜时间20min)；所获得的抗菌除氯膜厚为900nm，孔径为50nm-100nm。铜锌银 合金纳滤膜的组分为铜82%、锌16. 5%、银1. 5%。此种新型铜锌银合金金属纳滤膜通过标准加标测试，余氯去除率高达99%以上， 重金属离子Pb2+，Hg2+，Cd2+，Cr6+，As5+除去率高达99%以上，除菌抗菌率高达99. 99%以上。实施例3以普通过滤陶瓷片为基材，其制备工艺如下1)将普通过滤陶瓷片放入PVD真空设备中，进行抽真空，当真空度达到10_2时，对 普通陶瓷管实施清洗与活化(等离子辉光)，其工艺条件为离子源电流0. 3A，偏压120V，占 空比70%，氩气流速20SCCM，氧气流速100SCCM，炉内真空压力0. 2Pa，活化时间8min，以达 到清洁及化活化基材表面之目的，提高抗菌除氯膜与基材间的结合力。2)对普通过滤陶瓷片进行PVD (物理气相沉积)镀具有抗菌除氯性能的铜锌银合 金纳滤膜，其频溅射法工艺条件中频电源功率6KW，偏压100V，氩气流速90SCCM，炉内真空 压力0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种铜锌银合金金属纳滤膜，其特征在于其组分及其按质量百分比的含量为：铜４０％～５０％、锌４９．８％～５８．５％、银０．２％～１．５％；或铜８０％～９０％、锌９．８％～１８．５％、银０．２％～１．５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余水，邓小辉，李明仁，
申请(专利权)人：厦门建霖工业有限公司，
类型：发明
国别省市：92