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基本信息

項(xiàng)目名稱：
新型飲用水緩釋消毒劑的制備及性能研究
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本實(shí)驗(yàn)選用了通用消毒劑二氯海因和“綠色化工原料”聚乙烯醇。通過冷凍使它們結(jié)合在一起，聚乙烯醇形成的阻滯層控制二氯海因釋放的速度，維持水中的余氯值，延長(zhǎng)消毒時(shí)間，達(dá)到緩釋的目的。消毒結(jié)束后，聚乙烯醇骨架可完整地取出，在自然環(huán)境中快速地自行降解，打破了之前消毒劑中高聚合物在水中崩解，污染水體的瓶頸。該產(chǎn)品不僅克服了先前消毒劑的不足，而且獲得了更好的消毒和緩釋效果，有很好的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
詳細(xì)介紹：
本實(shí)驗(yàn)在研究前人成果和自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，對(duì)緩釋消毒劑中消毒劑的種類和載體的種類進(jìn)行了探究，選擇了目前市場(chǎng)上通用的消毒劑二氯海因和“綠色化工原料”聚乙烯醇（PVA1799）。將兩者按一定的比例混合，放在零下五度的情況下冷凍24h小時(shí)，取出后剪切晾干，得到新型飲用水緩釋消毒劑。通過一系列的實(shí)驗(yàn)證明，該消毒劑比消毒劑原粉有著更穩(wěn)定的消毒效果、更長(zhǎng)的消毒時(shí)間、達(dá)到了緩釋的目的，而且，該消毒劑還打破了先前緩釋消毒劑初始余氯值較大、穩(wěn)定性差、維持時(shí)間短、高聚合物在水中崩解，污染水體的瓶頸。聚乙烯醇骨架經(jīng)得起水中長(zhǎng)時(shí)間地浸泡，緩釋完畢后能完整地取出，在自然環(huán)境中能快速自行降解，不污染環(huán)境。因此，這種新型飲用水緩釋消毒劑有著很好的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，值得研究和推廣。

作品圖片

  • 新型飲用水緩釋消毒劑的制備及性能研究
  • 新型飲用水緩釋消毒劑的制備及性能研究
  • 新型飲用水緩釋消毒劑的制備及性能研究

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

發(fā)明目的：改善目前市場(chǎng)上飲用水消毒劑的不足， 提高消毒劑殺菌效能，延長(zhǎng)緩釋時(shí)間，防止高聚物載體在水體中崩解污染水體。 基本思路：以高聚合物為載體，將普通消毒劑與之混合，通過冷凍措施使兩者較好地結(jié)合成穩(wěn)定的混合物。將產(chǎn)品投入水體中，利用高分子阻滯層控制消毒劑的釋放速度，一方面保證水中的余氯含量維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，另一方面延長(zhǎng)消毒劑的殺菌時(shí)間。同時(shí)避免了高聚合物在水體中崩解，污染水體。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

（1）選用了世界公認(rèn)的水體消毒劑二氯海因以及“綠色化工原料”聚乙烯醇； （2）運(yùn)用了冷凍的技術(shù)，加強(qiáng)了高聚合物之間的氫鍵作用力，保證了高聚合物在水體中能夠維持現(xiàn)狀，易于取出，打破了之前消毒劑載體在水體中崩解的瓶頸； （3）同等質(zhì)量的消毒劑，得到比前人研究的更穩(wěn)定的余氯值、更好的消毒效果和更長(zhǎng)的緩釋時(shí)間。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

新型飲用水緩釋消毒劑可運(yùn)用在民用水塔、農(nóng)村水窖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等需要長(zhǎng)時(shí)間保持水體潔凈的場(chǎng)所。通過定量地釋放消毒劑顆粒，使得水體中的余氯值保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，克服了少量多次投入的缺點(diǎn)，減低了勞動(dòng)強(qiáng)度；另一方面，通過高聚合物的阻滯作用，控制消毒劑的釋放速度，延長(zhǎng)了消毒時(shí)間，到達(dá)了緩釋的效果。 該消毒劑，彌補(bǔ)了目前市場(chǎng)上消毒劑的不足，符合了當(dāng)今社會(huì)的要求，具有良好的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

本實(shí)驗(yàn)采用高聚合物聚乙烯醇（PVA1799）和二氯海因消毒劑混合制備新型飲用水緩釋消毒劑。創(chuàng)新點(diǎn)在于將二氯海因與聚乙烯醇溶液混合，并置于-5℃的環(huán)境下冷凍24h后成型。PVA1799本不溶于冷水，經(jīng)冷凍的聚乙烯醇分子間作用力更強(qiáng)，形成不溶于水的水凝膠。冷凍后的樣品解凍，切割并晾干后得成品。冷凍加強(qiáng)了聚乙烯醇分子間氫鍵作用力，使聚乙烯醇結(jié)構(gòu)致密，經(jīng)得起水中長(zhǎng)時(shí)間浸泡而不崩解。緩釋消毒劑表面的二氯海因顆粒先溶于水而留下空隙，使表面聚乙烯醇形成海綿狀膠狀物，成為良好阻滯層，內(nèi)部的二氯海因按一定速率釋放到水中。在余氯含量跟蹤測(cè)定中，發(fā)現(xiàn)緩釋消毒劑能將水樣中的余氯量控制在飲用水允許范圍內(nèi)，且緩釋時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于消毒劑原粉，具有良好的消毒和緩釋性能。待二氯海因完全釋放后，可將剩下的聚乙烯醇骨架從水中取出，能很快自行降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。同時(shí)，本小組進(jìn)行了以下的探索：（1）同等質(zhì)量的緩釋消毒劑在不同體積水樣中的緩釋效果，定性得出緩釋效果與水樣體積的關(guān)系；（2）探索冷凍次數(shù)對(duì)緩釋消毒劑效果的影響，定性得出冷凍次數(shù)對(duì)緩釋消毒劑消毒效果有促進(jìn)作用。因此，這種新型的飲用水緩釋消毒劑具有良好的發(fā)展前景。

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

[1]張勝利,何亞兵,黃錦霞,等.1，3-二氯-5，5-二甲基海因的合成及殺菌性能研究[J].湖北化工，2001: 18(4)，5-6. [2]馬玉林.二氯海因在水中有效氯的測(cè)定.醫(yī)學(xué)動(dòng)物防治,1995;15(1):20,44. [3]李平,蔡心培,張洪儒,等.8591 飲水緩釋消毒劑的研究[J] . 環(huán)境與健康雜志, 1994 ;11 (3) : 116-118. [4]英才,王彥利,張保龍,等.消毒劑二氯異氰尿酸的緩釋研究[J].南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),1998;36(1):90-93. [5]肖錦暉,肖惠貞.飲用水消毒劑及其副產(chǎn)物對(duì)人體健康的影響[J].中國(guó)消毒學(xué)雜志,2004; 21(1):63-66. [6]谷媛媛,鄭慶余,葉林.聚乙烯醇水凝膠的制備及其溶脹性能[J].塑料工業(yè),2007;35(B06):127-129. [7]豆禮梅,劉元虎.聚乙烯醇的生產(chǎn)概況及應(yīng)用[J].精細(xì)化工原料及中間體,2009;9:11-15. [8]黃曉兵,張熙,代華,等.PVA/P(AA-AM)復(fù)合水凝膠的制備及性能[J].高分子材料科學(xué)與工程,2008;24(6):30-33.

同類課題研究水平概述

1、張勝利,何亞兵,黃錦霞等在《1，3-二氯-5，5-二甲基海因的合成及殺菌性能研究》中指出：二氯二甲基海因是一種新型的（亞）高效、低毒類廣譜抗菌消毒及漂白劑。由于該化合物有效氯含量高，氣味小，穩(wěn)定性好，貨架儲(chǔ)存期長(zhǎng)，價(jià)格適中，近十年來其產(chǎn)品年增長(zhǎng)率已超過異氰尿酸類產(chǎn)品的年增長(zhǎng)率。其應(yīng)用范圍十分廣泛，可用于牲畜口蹄疫防治，農(nóng)作物霉病防治，廚具、飲用水及醫(yī)藥器械消毒殺菌和工業(yè)循環(huán)水、廢水的消毒漂白處理等領(lǐng)域，市場(chǎng)前景廣闊。 2、馬玉林在《二氯海因在水中有效氯的測(cè)定》中指出：二氯海因在水中有一個(gè)緩慢的釋放過程，從投藥30min至24h，水體中的有效氯含量一直維持在30．5 ～ 41．6％ 。而不像常規(guī)的含氯消毒劑。在水中幾十分鐘后，有效氯便迅速下降。二氯海因能在水體中長(zhǎng)時(shí)間保持殺菌狀態(tài)。 3、吳心勤,李閩真,林立旺等在《兩種消毒劑對(duì)大腸桿菌、霍亂弧菌殺滅效果的實(shí)驗(yàn)觀察》中指出：二氯海因還對(duì)水體中的大腸桿菌、0139、0139水有較強(qiáng)的殺滅作用。 4、王志勇,王學(xué)娟在《緩釋飲水消毒器用于地窖飲用水消毒處理效果》中指出：把這種一次緩釋消毒片放到緩釋消毒器內(nèi), 可持續(xù)消毒2～3 個(gè)月。 5、羊濤,付順全,李成芝等在《新型飲水消毒劑緩釋機(jī)的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)觀察》中指出：成都研制的Stt - s - 50 型緩釋機(jī)通過膠練膜釋放到單位水中的氯離子量相對(duì)較少, 在長(zhǎng)期或短期連續(xù)消毒的情況下均具有較好的穩(wěn)定性
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