[发明专利]一种四氧化三铁陶粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种四氧化三铁陶粒及其制备方法和应用，所述四氧化三铁陶粒的制备方法包括以下步骤：步骤1，按照质量比(7‑9):2称取四氧化三铁粉末和膨润土，再加入上述两者总质量的0.4‑0.6％的NaHCO₃，充分混合后加水调匀；步骤2，用成球机将步骤1得到的混合物做成直径为5‑10mm的单个球团；步骤3，将步骤2制备的球团于120‑180℃条件下干燥20‑40分钟；步骤4，将烘干后的球团密封后，于150‑250℃下，焙烧20‑40分钟后自然冷却至室温20‑30℃后即得四氧化三铁陶粒。所述四氧化三铁陶粒作为吸波材料可应用于微波辐射灭活生物气溶胶。

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，特别是涉及一种四氧化三铁陶粒及其制备方法和应用。

背景技术

空气中存在着大量的微生物及其分泌物(生物性粒子)，包括：细菌、病毒、衣原体、支原体、真菌孢子、藻和植物的细胞(含花粉)、昆虫(包括螨)及其碎片和分泌物、动植物原性蛋白、抗生素和各种菌类毒素等，这些悬浮在空气中的生物性颗粒与空气形成的二相分散系统称为生物气溶胶。生物气溶胶的空气动力学当量直径在0.5-100μm之间，带菌粒子的当量直径一般在4-20μm之间，其中当量直径1-5μm的带菌粒子能够直接侵入肺泡，造成肺部初发感染，危害人体健康。

内毒素是生物气溶胶中可以引起人体发热及肺功能损伤的一种有害物质，存在于革兰氏阴性菌和蓝藻细菌的细胞壁的最外层，覆盖于细胞壁的黏肽上，是LPS和蛋白质的混合物。内毒素对于机体可产生致病作用，它作为外源性致热原作用于细胞，使之释放内源性致热原，引起发热。严重的可激活血管活性物质的释放，使末梢血管扩张，导致低血压并引发休克以及代谢性酸中毒。

微波辐射是一种备受关注的灭活技术，目前已被广泛应用于灭活食物和液体中的微生物，但对微波辐射灭活生物气溶胶还少有研究。虽有一些研究者利用微波的热效应和非热效应灭活生物气溶胶，但并未出现将微波技术与吸波填料结合以提高其灭活性能的研究。此外，目前为止，并没有微波辐射降解气载内毒素的有关研究。因此，开发吸波性能良好、耐高温、抗压的新型吸波填料对于在大气污染领域推广应用微波技术具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种四氧化三铁陶粒及其制备方法和应用，所述四氧化三铁陶粒可作为新型的吸波材料，以达到去除生物气溶胶和气载内毒素的目的。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种四氧化三铁陶粒，按照以下方法制备：

步骤1，按照质量比(7-9):2称取四氧化三铁粉末和膨润土，再加入上述两者总质量的0.4-0.6％的NaHCO₃，充分混合后加水调匀；搅拌过程中，放出大量的热，NaHCO₃受热分解，产生的水蒸气和CO₂起到造孔的作用，增大了材料的孔隙率和比表面积。四氧化三铁粉末中四氧化三铁的含量大于99％，膨润土为有机膨润土。

步骤2，用成球机将步骤1得到的混合物做成直径为5-10mm的单个球团；

步骤3，将步骤2制备的球团于120-180℃条件下干燥20-40分钟；

步骤4，将烘干后的球团密封后，于150-250℃下，焙烧20-40分钟后自然冷却至室温20-30℃后即得四氧化三铁陶粒。

在上述技术方案中，所述四氧化三铁陶粒的孔隙率为4.5-5.0％。

在上述技术方案中，所述步骤1中四氧化三铁粉末和膨润土的质量比为4:1。

在上述技术方案中，所述步骤3中的干燥温度为150℃。

在上述技术方案中，所述步骤4中的焙烧温度为200℃。

本发明的另一方面，还包括一种四氧化三铁陶粒的制备方法，包括以下步骤：