[发明专利]流体的去污染产品及获得方法

说明书

技术领域

本发明涉及流体的去污染产品。本发明还涉及获得这种产品的方法。

背景技术

通过过滤起作用的水的去污染产品是已知的。例如活性炭、砂和其它多孔体具有非常良好的过滤能力，这是由它们大的内部和外部比表面(使得能够具有大的吸附作用)所导致的。这些产品的主要缺点由以下的事实造成：它们不具有与它们的简单的机械过滤能力相结合的杀菌或者至少抑菌的作用。相反，它们甚至显示为是细菌的理想温床并且不能确保过滤的水的可饮用性。因而它们不能够在水处理过程中省去化学消毒剂(氯、过氧化物等)的添加。

还已知由浸有盐形式的银的活性炭构成的水的杀菌处理产品。这些处理产品尤其通过将活性炭浸入银的硝酸盐及其它盐的溶液中而获得。这种类型的产品例如公开于以编号FR 2 585 694公布的专利中。这种产品具有缺陷，因为在处理的水中硝酸盐和银的盐析是不可避免的：在所获得的产品中留存的硝酸盐以及根据这种方法添加的银仅通过范德华键类型的弱化学键与多孔体结合。

此外，在此文件FR 2 585 694中以及在以编号US 4,407,865公布的专利中，考虑了在具有惰性气氛的容器中利用金属银热金属化活性炭，在该容器中还任选地实施高真空。在此容器中，银被蒸发以能够渗透入炭。这种方法使得能够实现银在炭的孔中的良好扩散，但银与炭差的固着再次导致银在处理的水中的盐析。而且，所获得的产品是更加脆性的并且在水经过后会失去作用。这种应用不能获得稳定的产品并且这种产品的获得在工业上是困难的。

更近一些，纳米技术的成果使得可以考虑开发纳米材料或者其组分中至少之一以纳米级存在的材料，这种材料特殊且显著的性能使得其特别适合于尤其在为保护环境或去污染而努力的应用中。在流体尤其是水的处理领域中，不论是在过滤领域中(穿过新一代薄膜的超滤)还是在流体的杀菌或者至少抑菌处理的领域中，或者在通过尤其利用金属纳米颗粒的化学污染物的降解的处理领域中的研究提供了一些进展。

例如，Chennai的Institut Indien de Technologie IIT(英文为《Indian Institute of Technology》)已经开发了基于纳米颗粒化学的杀虫剂的消除过滤器。这种应用源于以下的观察：卤代烃如四氯化碳由于与金和银的纳米颗粒的反应而分解为金属卤化物和无定形碳。但这种过滤器不具有杀菌或抑菌的作用。

又例如，其技术已经由香港大学开发的Nano-Fotocide(注册商标)单元将其运行原理建立在以下的基础上：在空气或水存在下作为催化剂起作用的二氧化钛对于其表面的活化和低能紫外辐射的作用，以产生羟基自由基，所述羟基自由基氧化某些污染物如细菌和病毒，同时提供作为这些反应所产生的产物的二氧化碳和水。不过要指出，这种产生二氧化碳的反应在这种具有温室效应的气体作为所有旨在降低其排放的关注目标时并不是理想的。

最后，目前正在进行的研究，尤其是在美国休斯敦的RICE大学进行的研究，涉及双金属纳米颗粒以及它们在紫外辐射的作用下降解地下水中所含杀虫剂和有机香料的能力。

此外，在等离子体介质中更好地控制金属原子在多孔体上的注入的当今方法能够提供不再产生金属盐析的产品，这归因于在注入的金属原子和多孔体的比表面之间建立了强化学连接。

“强化学连接(lien chimique fort)”被理解为是指参与由分子内力的作用所产生的化学键(liaison)的任何连接：在这种类别中包括共价连接(两个原子之间共有电子云)，离子连接(一个原子的至少一个电子向另一个原子转移)，或者甚至是具有一个或多个电子的更高能级的连接。相反，弱化学连接由分子间力的作用产生，换言之由原子、分子或晶体之间低强度的电相互作用力的作用产生：在这种类别中尤其包括范德华类型的连接，在其中原子之间没有任何共用电子。

发明内容

本发明因而更特别地适用于上述类型的产品，其包含一方面是具有内部和外部比表面的多孔体，并且另一方面是覆盖该多孔体的内部和外部比表面的至少一部分的至多纳米级(nanométrique)厚度的金属化(métallisée)层，该金属化层包含至少一种通过由分子内力的作用所产生的化学键与多孔体结合的金属。

这种产品公开于以编号EP 0 979 212公布的专利中。这种产品具有多孔体和金属层，该金属层均匀地分布在该多孔体的整个内部和外部比表面上，其中金属的原子通过共价键与多孔体的内部和外部比表面结合。这种产品在用于处理流体如水的应用时其杀菌潜力有效。