本發明涉及一種抗菌材料，尤其涉及一種抗菌效果高效、長效的抗菌濾材及其制備方法。
背景技術：
醫院、制藥工業、食品工業、微電子工業、精細化工和高精度儀的潔凈室中，均使用具有抑菌功能的抗菌濾材。由于濾材上大量滋生微生物，不但造成而成污染，而且菌絲體使濾材的透過量迅速下降，嚴重時半年即需要更新一次。所以提供一種抗菌性能高效持久的抗菌濾材非常重要。
銀的殺菌作用早在遠古就被人類發現。在中國銀餐具的使用，在國外人們在鮮牛奶中放入銀幣以延長牛奶的保存時間，都是最早應用銀抗菌的實例，19世紀末路易斯.巴斯德就發現將金屬銀放入盛水的容器中，顯示出銀的殺菌性能。隨著科學的進步，人們發現膠質銀(粒徑介于10-100nm之間的微細顆粒)能有效地對抗多種傳染疾病，當然有數種病菌能夠對抗膠質銀。因此fda(美國食品與衛生署)允許膠質銀開架銷售。由于銀的這種抗菌特性，科學家就產生了一種設想—將活性炭的吸附能力與銀的抗菌性結合，生產出活性炭和銀的結合產物—載銀活性炭(亦叫滲銀活性炭)。載銀活性炭是將活性炭和銀結合，使其不僅對水中有機物有吸附作用，還具有殺菌作用。因而在活性炭內不會滋生細菌，避免活性炭過濾器出水亞硝酸鹽含量增高的問題。在世界范圍內所有公開研究中，使用的方法都是以化學浸潤為基礎的—這是早期技術，但這種方法并沒有達到預期的效果。
在國內很多企業在研究和生產載銀活性炭，采用的工藝原理普遍為物理吸附法。過去活性炭載銀人們往往直接用硝酸銀水溶解浸漬后干燥，此方法未改變硝酸銀結構，所以一遇水便很快溶解流失。后來，有人將硝酸銀轉化氯化銀以減少流失。目前在國內最先進的方法是采用絡合物的方式，使其轉變為活性炭可以吸附的物質。然后再經高溫煅燒使之成為單質銀和氧化亞銀。活性炭對絡合物的吸附為物理吸附，其鍵能為范德華引力。
載銀活性炭通常用于小型家用或集團用的凈水器中，載銀活性炭選用粒度20-30目的顆粒果殼炭。常用的銀劑是agno3。滲銀量以銀計小于1％(重量比)，當水通過載銀活性炭時，銀離子就會慢慢釋放出來。有資料介紹，銀離子在水中的濃度為0.1-0.2mg/l時就能達到殺菌的作用，但此濃度已高于《生活飲用水水質標準》中0.05mg/l銀含量，我們知道銀是一種重金屬，是對身體有害的，在飲用水凈化中是去除的物質。如何解決載銀活性炭在水處理中銀的脫落問題，成為載銀活性炭生產工藝的一個關鍵問題。
為了解決現有活性炭載銀抗菌劑中銀離子容易流失，使得抗菌劑失效的問題，本發明進行大量研究和探索，得到一種抗菌濾材，該抗菌濾材可以替代載銀活性炭，能達到長效抗菌/過濾功能。
技術實現要素：
本發明的目的在于為了解決現有活性炭載銀抗菌劑中銀離子容易流失，使得抗菌劑失效的缺陷而提供一種高效、長效的抗菌濾材及其制備方法。
為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
一種抗菌濾材，所述抗菌濾材按重量份數計包括：0.44-23份uninedrm抗菌材料、0.3-10份分散劑、0.56-22份丙烯酸、220-451份蒸餾水與73.1-150份活性炭。
在本技術方案中，發明人尋找一種不溶于水，不脫落，長效抗菌的載抗菌劑活性炭技術。該技術的本質是完全取代銀或納米銀，使用一種復合有機抗菌劑配方。該配方技術由數種抗菌試劑結合成為一種混合粉劑，命名為uninedrm。利用其不溶于水的特性，外加分散劑，借助高分子粘合劑吸附在活性炭粉體表面，在粘合劑固化后達到永久不脫落的特性。另外由于uninedrm的“接觸式”抗菌，該活性炭-uninedrm抗菌粉體能達到長效抗菌/過濾功能。
有機抗菌劑的抗菌機理主要是與病原微生物細胞膜表面的陰離子相結合或與巰基反應從而破壞蛋白質的結構或影響生物膜的合成，以此來抑制病原微生物的繁殖。一般說來有機抗菌劑的作用機制歸納為：1.作用于生化反應所需的蛋白酶或其他生物活性物質；2.作用于遺傳物質dna或其他遺傳微粒結構；3.作用于生物膜系統或細胞壁。
而本發明選用各物質協同配合作用，吸附帶有負電荷的病原微生物，破壞微生物細胞壁機構，使內容物外泄，可抑制病原菌氧化酶、脫氫酶等作用；也可去除病原微生物膜中的脂類物質并使蛋白質變性；也可干擾病原微生物有絲分裂過程，抑制紡錘體的形成，影響病原微生物細胞分裂過程。
作為優選，以重量份數計，每一份uninedrm抗菌材料包括：10-15份酚類、1-3份大蒜素、3-5份黃柏提取物、6-10份蕓香葉提取物、2-4份甲基橙皮苷、3-5份黃豆黃苷、5-8份十二烷基芐基二甲基銨鹽與10-15份2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。
作為優選，所述酚類為異丙基甲基苯酚、三氯生、雙氯酚、氯芐酚、氯甲酚中的一種或幾種的組合物。
作為優選，所述黃柏提取物是將黃柏洗凈后用水提取，再濃縮至密度為1.3-1.35g/ml的濃縮液，然后加入濃縮液體積4-6倍的體積分數為90-95％的乙醇進行醇沉，過濾，干燥后得到。
作為優選，所述蕓香葉提取物是將蕓香葉洗凈后用水提取，再濃縮至密度為1.5-1.65g/ml的濃縮液，然后加入濃縮液體積3-5倍的體積分數為90-95％的乙醇進行醇沉，過濾，干燥后得到。
作為優選，活性炭的粒徑為50-100目。
本發明所述活性炭既可以采用市售的活性炭，也可以采用自制的活性炭。
自制的活性炭為椰殼活性炭，所述椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于40-60℃干燥8-10小時；將干燥的椰殼在氬氣保護下以10-20℃/min的速率升溫至400-500℃進行預碳化，氬氣流速200-600ml/min，保溫30-40分鐘，獲得椰殼焦炭；將椰殼焦炭與koh固體以質量比1：(1-4)混合均勻，將混合物在2000-2500轉/分鐘的轉速下研磨40-60分鐘，將研磨后的混合物在氬氣保護下以10-20℃/min的速率升溫至700-900℃進行活化，氬氣流速200-600ml/min，保溫50-60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5-6％的鹽酸水溶液于80-90℃浸泡6-7小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：(10-15)，以2000-3000轉/分鐘的轉速離心10-20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：(300-500)，于70-80℃干燥6-8小時，得到椰殼活性炭。
作為本發明的一種改進的技術方案，所述活性炭為納米多孔椰殼活性炭，所述納米多孔椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于40-60℃干燥8-10小時；將干燥的椰殼、納米caco3、乙醇混合均勻，椰殼、納米caco3、乙醇的質量比為1：(0.1-0.3)：(8-15)，將混合物在2000-2500轉/分鐘的轉速下研磨40-60分鐘，將研磨后的混合物在微波功率500-800w、微波頻率300-500mhz的條件下處理2-3分鐘后，采用孔徑0.1-0.2μm的濾膜過濾，將濾液于70-80℃干燥3-5小時，獲得粘稠物；將粘稠物在氬氣保護下以10-20℃/min的速率升溫至700-900℃進行活化，氬氣流速200-600ml/min，保溫50-60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5-6％的鹽酸水溶液于80-90℃浸泡6-7小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：(10-15)，以2000-3000轉/分鐘的轉速離心10-20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：(300-500)，于70-80℃干燥6-8小時，得到納米多孔椰殼活性炭。
作為本發明的另一種改進的技術方案，所述活性炭為有機銨改性納米多孔椰殼活性炭，所述有機銨改性納米多孔椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于40-60℃干燥8-10小時；將干燥的椰殼、納米caco3、乙醇混合均勻，椰殼、納米caco3、乙醇的質量比為1：(0.1-0.3)：(8-15)，將混合物在2000-2500轉/分鐘的轉速下研磨40-60分鐘，將研磨后的混合物在微波功率500-800w、微波頻率300-500mhz的條件下處理2-3分鐘后，采用孔徑0.1-0.2μm的濾膜過濾，將濾液于70-80℃干燥3-5小時，獲得粘稠物；將粘稠物在氬氣保護下以10-20℃/min的速率升溫至700-900℃進行活化，氬氣流速200-600ml/min，保溫50-60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5-6％的鹽酸水溶液于80-90℃浸泡6-7小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：(10-15)，以2000-3000轉/分鐘的轉速離心10-20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：(300-500)，于70-80℃干燥6-8小時，得到納米多孔椰殼活性炭；將納米多孔椰殼活性炭與濃度為0.01-0.02mol/l的有機銨乙醇溶液混合均勻，納米多孔椰殼活性炭與有機銨乙醇溶液的固液比為1：(10-20)(g/ml)，將混合液于25-30℃放置10-12小時后，以2000-3000轉/分鐘的轉速離心20-30分鐘，棄上清液，將沉淀用去離子水洗滌，沉淀與去離子水的質量比為1：(500-800)，于90-105℃干燥3-5小時，得到有機銨改性納米多孔椰殼活性炭。
所述有機銨為十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺、多硫化銨中的一種或幾種的組合。優選地，所述有機銨為十六烷基三甲基溴化銨和多硫化銨摩爾比1:3～3:1的混合物。
有機銨乙醇溶液是將有機銨溶解于無水乙醇中得到，有機銨的濃度為0.01～0.1mol/l。
本發明還提供一種抗菌濾材的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)將活性炭在100-120℃烘干1h，密封包裝待用；
2)將稱量好的uninedrm組分、分散劑與蒸餾水放入混合機里，在溫度90-95℃、500-550mm汞柱減壓條件下混合45-50小時，得到均勻懸浮液；3)在步驟2)得到的懸浮液中加入稱量好的丙烯酸，混合3-5分鐘；之后加入活性炭，混合15-20分鐘，得到混合液；
4)將步驟3)得到的混合液在70-90℃的條件下，混合15-25分鐘，然后在繼續攪拌的情況下，逐漸將混合機內部壓力減到0.4-0.5個大氣壓；蒸發水分，待到80-90％的水分蒸發出來，通入130-140℃的熱風，通入熱風1-1.5小時后，取出，冷卻至室溫，得到抗菌濾材。
作為優選，步驟2)中混合機的轉速為100-150轉/分鐘。
本發明的有益效果：本發明使用數種抗菌試劑結合成為一種混合粉劑，命名為uninedrm，利用其不溶于水的特性，外加分散劑，借助高分子粘合劑吸附在活性炭粉體表面，在粘合劑固化后達到永久不脫落的特性，另外由于uninedrm的“接觸式”抗菌，該活性炭-uninedrm抗菌粉體能達到長效抗菌/過濾功能。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明做進一步的描述。
在本發明中，若非特指，所有設備和原料均可從市場購得或是本行業常用的，下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域常規方法。
雙氯酚，cas號：97-23-4。
大蒜素，cas號：8008-99-9，具體采用陜西帕尼爾生物科技有限公司提供的大蒜素。
黃柏，拉丁學名為：cortexphellodendrichinensis，系蕓香科植物，主產于中國東北和華北各省，河南、安徽北部、寧夏也有分布，內蒙古有少量栽種。黃柏的藥用部位為樹皮，性寒、味苦，具有清熱燥濕、瀉火解毒、退虛熱之功效，是我國的傳統中藥。購自亳州市順宏藥材銷售有限公司。
蕓香，系蕓香科、蕓香屬莖基部木質的多年生草本植物，拉丁學名：rutagraveolens。其莖枝及葉均用作草藥。購自亳州市聚春堂中藥材銷售有限公司。
甲基橙皮苷，cas號：11013-97-1，具體采用斯百全化學(上海)有限公司提供的甲基橙皮苷。
黃豆黃苷，cas號：40246-10-4，具體采用上海佰世凱化學科技有限公司有限公司提供的黃豆黃苷。
十二烷基二甲基芐基氯化銨，cas號：139-07-1。
2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈，cas號：1897-45-6，具體采用武漢易泰科技有限公司上海分公司提供的2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。
分散劑，具體采用佛山市順德區長昊貿易有限公司提供的型號為a11的聚丙烯酸鈉鹽分散劑。
丙烯酸，具體采用北京東方亞科力化工科技有限公司提供的丙烯酸。
十六烷基三甲基溴化銨，cas號：57-09-0，具體采用美嵐實業(上海)有限公司提供的十六烷基三甲基溴化銨。
椰殼，具體采用上海潤枝貿易有限公司產品提供的椰殼。
活性炭，采用江蘇瑞晨炭業科技有限公司提供的活性炭，粒徑為100目。
納米caco3，具體采用上海那博新材料科技有限公司提供的caco3，尺寸為50nm。
多硫化銨，cas號：12259-92-6，具體采用山東小野化學股份有限公司提供的多硫化銨。
實施例1-6
一種抗菌濾材的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
1)將活性炭在120℃烘干1h，密封包裝待用；
2)將稱量好的uninedrm組分、分散劑與蒸餾水放入混合機里，在溫度90℃、550mm汞柱減壓條件下以150轉/分鐘的轉速攪拌48小時，得到均勻懸浮液；
3)在步驟2)得到的懸浮液中加入稱量好的丙烯酸，以100轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘；之后加入活性炭，以100轉/分鐘的轉速攪拌15分鐘，得到混合液；
4)將步驟3)得到的混合液在80℃、以150轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，然后在繼續攪拌的情況下，逐漸將混合機內部壓力減到0.5個大氣壓；同時蒸發水分；待到90％的水分蒸發出來，通入140℃的熱風，通入熱風1.5小時后，取出，冷卻至室溫，得到抗菌濾材。
各組分含量見表1。其中，以重量份數計，每一份uninedrm抗菌材料包括：10份酚類、1份大蒜素、3份黃柏提取物、6份蕓香葉提取物、2份甲基橙皮苷、3份黃豆黃苷、5份十二烷基芐基二甲基銨鹽與10份2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。酚類為異丙基甲基苯酚、三氯生、雙氯酚、氯芐酚、氯甲酚中的一種或幾種組合物。
表1實施例組分含量及抑菌率
長效性實驗：
領取上面實驗中得到的抗菌濾材2克。在一個酸性滴定管里，先加入一小薄層醫用棉花，加入約2克抗菌濾材，然后再封上一層醫用棉花。在一個50公斤容量不銹鋼容器，加入40公斤蒸餾水，通過一個軟管，將蒸餾水緩慢地加入滴定管頂部，讓水從滴定管下部流出。待到40公斤水全部流過之后，將抗菌濾材小心取出，烘干后測試其抑菌率。以此判斷該抗菌濾材的長效性。
表2長效性實驗結果
所有的抑菌率都超過99.9％，說明本發明的活性炭在其水處理容量內(約18000-20000倍)，抗菌效果沒有損失。
實施例7
抗菌濾材配方：10重量份uninedrm抗菌材料、10重量份分散劑、22重量份丙烯酸、300重量份蒸餾水與100重量份椰殼活性炭。
其中，以重量份數計，每一份uninedrm抗菌材料包括：10份雙氯酚、1份大蒜素、3份黃柏提取物、6份蕓香葉提取物、2份甲基橙皮苷、3份黃豆黃苷、5份十二烷基二甲基芐基氯化銨與10份2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。
所述黃柏提取物的制備過程為：將黃柏清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到黃柏粉末；將黃柏粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度1.35g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，體積分數為95％的乙醇加入量為濃縮液體積的5倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到黃柏提取物。
所述蕓香葉提取物的制備過程為：將蕓香葉清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到蕓香葉粉末；將蕓香葉粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度為1.65g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，乙醇的加入量為濃縮液體積的4倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到蕓香葉提取物。
所述椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于60℃干燥8小時；將干燥的椰殼在氬氣保護下以10℃/min的速率升溫至400℃進行預碳化，氬氣流速500ml/min，保溫40分鐘，獲得椰殼焦炭；將椰殼焦炭與koh固體以質量比1：3混合均勻，將混合物在2000轉/分鐘的轉速下研磨40分鐘，將研磨后的混合物在氬氣保護下以10℃/min的速率升溫至800℃進行活化，氬氣流速500ml/min，保溫60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5％的鹽酸水溶液于90℃浸泡6小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：10，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：500，于80℃干燥6小時，得到椰殼活性炭。
抗菌濾材的制備方法包括以下步驟：
1)將椰殼活性炭在120℃烘干1h，密封包裝待用；
2)將稱量好的uninedrm組分、分散劑與蒸餾水放入混合機里，在溫度90℃、550mm汞柱減壓條件下以150轉/分鐘的轉速攪拌48小時，得到均勻懸浮液；
3)在步驟2)得到的懸浮液中加入稱量好的丙烯酸，以100轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘；之后加入椰殼活性炭，以100轉/分鐘的轉速攪拌15分鐘，得到混合液；
4)將步驟3)得到的混合液在80℃、以150轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，然后在繼續攪拌的情況下，逐漸將混合機內部壓力減到0.5個大氣壓；同時蒸發水分；待到90％的水分蒸發出來，通入140℃的熱風，通入熱風1.5小時后，取出，冷卻至室溫，得到抗菌濾材。
實施例8
抗菌濾材配方：10重量份uninedrm抗菌材料、10重量份分散劑、22重量份丙烯酸、300重量份蒸餾水與100重量份納米多孔椰殼活性炭。
其中，以重量份數計，每一份uninedrm抗菌材料包括：10份雙氯酚、1份大蒜素、3份黃柏提取物、6份蕓香葉提取物、2份甲基橙皮苷、3份黃豆黃苷、5份十二烷基二甲基芐基氯化銨與10份2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。
所述黃柏提取物的制備過程為：將黃柏清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到黃柏粉末；將黃柏粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度1.35g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，體積分數為95％的乙醇加入量為濃縮液體積的5倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到黃柏提取物。
所述蕓香葉提取物的制備過程為：將蕓香葉清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到蕓香葉粉末；將蕓香葉粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度為1.65g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，乙醇的加入量為濃縮液體積的4倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到蕓香葉提取物。
所述納米多孔椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于60℃干燥8小時；將干燥的椰殼、納米caco3、乙醇混合均勻，椰殼、納米caco3、乙醇的質量比為1：0.3：15，將混合物在2000轉/分鐘的轉速下研磨40分鐘，將研磨后的混合物在微波功率800w、微波頻率300mhz的條件下處理2分鐘后，采用孔徑0.2μm的濾膜過濾，將濾液于80℃干燥3小時，獲得粘稠物；將粘稠物在氬氣保護下以10℃/min的速率升溫至800℃進行活化，氬氣流速500ml/min，保溫60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5％的鹽酸水溶液于90℃浸泡6小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：10，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：500，于80℃干燥6小時，得到納米多孔椰殼活性炭。
抗菌濾材的制備方法包括以下步驟：
1)將納米多孔椰殼活性炭在120℃烘干1h，密封包裝待用；
2)將稱量好的uninedrm組分、分散劑與蒸餾水放入混合機里，在溫度90℃、550mm汞柱減壓條件下以150轉/分鐘的轉速攪拌48小時，得到均勻懸浮液；
3)在步驟2)得到的懸浮液中加入稱量好的丙烯酸，以100轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘；之后加入納米多孔椰殼活性炭，以100轉/分鐘的轉速攪拌15分鐘，得到混合液；
4)將步驟3)得到的混合液在80℃、以150轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，然后在繼續攪拌的情況下，逐漸將混合機內部壓力減到0.5個大氣壓；同時蒸發水分；待到90％的水分蒸發出來，通入140℃的熱風，通入熱風1.5小時后，取出，冷卻至室溫，得到抗菌濾材。
實施例9
抗菌濾材配方：10重量份uninedrm抗菌材料、10重量份分散劑、22重量份丙烯酸、300重量份蒸餾水與100重量份多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭。
其中，以重量份數計，每一份uninedrm抗菌材料包括：10份雙氯酚、1份大蒜素、3份黃柏提取物、6份蕓香葉提取物、2份甲基橙皮苷、3份黃豆黃苷、5份十二烷基二甲基芐基氯化銨與10份2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。
所述黃柏提取物的制備過程為：將黃柏清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到黃柏粉末；將黃柏粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度1.35g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，體積分數為95％的乙醇加入量為濃縮液體積的5倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到黃柏提取物。
所述蕓香葉提取物的制備過程為：將蕓香葉清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到蕓香葉粉末；將蕓香葉粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度為1.65g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，乙醇的加入量為濃縮液體積的4倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到蕓香葉提取物。
所述活性炭為多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭，所述多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于60℃干燥8小時；將干燥的椰殼、納米caco3、乙醇混合均勻，椰殼、納米caco3、乙醇的質量比為1：0.3：15，將混合物在2000轉/分鐘的轉速下研磨40分鐘，將研磨后的混合物在微波功率800w、微波頻率300mhz的條件下處理2分鐘后，采用孔徑0.2μm的濾膜過濾，將濾液于80℃干燥3小時，獲得粘稠物；將粘稠物在氬氣保護下以10℃/min的速率升溫至800℃進行活化，氬氣流速500ml/min，保溫60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5％的鹽酸水溶液于90℃浸泡6小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：10，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：500，于80℃干燥6小時，得到納米多孔椰殼活性炭；將納米多孔椰殼活性炭與濃度為0.02mol/l的多硫化銨乙醇溶液混合均勻，納米多孔椰殼活性炭與多硫化銨乙醇溶液的固液比為1：10(g/ml)，將混合液于25℃放置12小時后，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，棄上清液，將沉淀用去離子水洗滌，沉淀與去離子水的質量比為1：500，于105℃干燥3小時，得到多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭。
抗菌濾材的制備方法包括以下步驟：
1)將多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭在120℃烘干1h，密封包裝待用；
2)將稱量好的uninedrm組分、分散劑與蒸餾水放入混合機里，在溫度90℃、550mm汞柱減壓條件下以150轉/分鐘的轉速攪拌48小時，得到均勻懸浮液；
3)在步驟2)得到的懸浮液中加入稱量好的丙烯酸，以100轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘；之后加入多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭，以100轉/分鐘的轉速攪拌15分鐘，得到混合液；
4)將步驟3)得到的混合液在80℃、以150轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，然后在繼續攪拌的情況下，逐漸將混合機內部壓力減到0.5個大氣壓；同時蒸發水分；待到90％的水分蒸發出來，通入140℃的熱風，通入熱風1.5小時后，取出，冷卻至室溫，得到抗菌濾材。
實施例10
抗菌濾材配方：10重量份uninedrm抗菌材料、10重量份分散劑、22重量份丙烯酸、300重量份蒸餾水與100重量份十六烷基三甲基溴化銨改性納米多孔椰殼活性炭。
其中，以重量份數計，每一份uninedrm抗菌材料包括：10份雙氯酚、1份大蒜素、3份黃柏提取物、6份蕓香葉提取物、2份甲基橙皮苷、3份黃豆黃苷、5份十二烷基二甲基芐基氯化銨與10份2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。
所述黃柏提取物的制備過程為：將黃柏清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到黃柏粉末；將黃柏粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度1.35g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，體積分數為95％的乙醇加入量為濃縮液體積的5倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到黃柏提取物。
所述蕓香葉提取物的制備過程為：將蕓香葉清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到蕓香葉粉末；將蕓香葉粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度為1.65g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，乙醇的加入量為濃縮液體積的4倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到蕓香葉提取物。
所述活性炭為十六烷基三甲基溴化銨改性納米多孔椰殼活性炭，所述多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于60℃干燥8小時；將干燥的椰殼、納米caco3、乙醇混合均勻，椰殼、納米caco3、乙醇的質量比為1：0.3：15，將混合物在2000轉/分鐘的轉速下研磨40分鐘，將研磨后的混合物在微波功率800w、微波頻率300mhz的條件下處理2分鐘后，采用孔徑0.2μm的濾膜過濾，將濾液于80℃干燥3小時，獲得粘稠物；將粘稠物在氬氣保護下以10℃/min的速率升溫至800℃進行活化，氬氣流速500ml/min，保溫60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5％的鹽酸水溶液于90℃浸泡6小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：10，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：500，于80℃干燥6小時，得到納米多孔椰殼活性炭；將納米多孔椰殼活性炭與濃度為0.02mol/l的十六烷基三甲基溴化銨乙醇溶液混合均勻，納米多孔椰殼活性炭與十六烷基三甲基溴化銨乙醇溶液的固液比為1：10(g/ml)，將混合液于25℃放置12小時后，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，棄上清液，將沉淀用去離子水洗滌，沉淀與去離子水的質量比為1：500，于105℃干燥3小時，得到十六烷基三甲基溴化銨改性納米多孔椰殼活性炭。
抗菌濾材的制備方法包括以下步驟：
1)將十六烷基三甲基溴化銨改性納米多孔椰殼活性炭在120℃烘干1h，密封包裝待用；
2)將稱量好的uninedrm組分、分散劑與蒸餾水放入混合機里，在溫度90℃、550mm汞柱減壓條件下以150轉/分鐘的轉速攪拌48小時，得到均勻懸浮液；
3)在步驟2)得到的懸浮液中加入稱量好的丙烯酸，以100轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘；之后加入十六烷基三甲基溴化銨改性納米多孔椰殼活性炭，以100轉/分鐘的轉速攪拌15分鐘，得到混合液；
4)將步驟3)得到的混合液在80℃、以150轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，然后在繼續攪拌的情況下，逐漸將混合機內部壓力減到0.5個大氣壓；同時蒸發水分；待到90％的水分蒸發出來，通入140℃的熱風，通入熱風1.5小時后，取出，冷卻至室溫，得到抗菌濾材。
實施例11
抗菌濾材配方：10重量份uninedrm抗菌材料、10重量份分散劑、22重量份丙烯酸、300重量份蒸餾水與100重量份十六烷基三甲基溴化銨和多硫化銨復合改性納米多孔椰殼活性炭。
其中，以重量份數計，每一份uninedrm抗菌材料包括：10份雙氯酚、1份大蒜素、3份黃柏提取物、6份蕓香葉提取物、2份甲基橙皮苷、3份黃豆黃苷、5份十二烷基二甲基芐基氯化銨與10份2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈。
所述黃柏提取物的制備過程為：將黃柏清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到黃柏粉末；將黃柏粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度1.35g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，體積分數為95％的乙醇加入量為濃縮液體積的5倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到黃柏提取物。
所述蕓香葉提取物的制備過程為：將蕓香葉清洗干凈，于60℃干燥5小時，粉碎，過80目篩，得到蕓香葉粉末；將蕓香葉粉末與蒸餾水以固液比1：50(g/ml)混合均勻，于100℃提取5小時，將提取液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下濃縮至密度為1.65g/ml(25℃)的濃縮液，將濃縮液冷卻至室溫，向濃縮液中加入體積分數為95％的乙醇，乙醇的加入量為濃縮液體積的4倍，以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘，得到混合液；將混合液于5℃放置20小時后，采用300目濾布過濾，將濾液于70℃、真空度-0.095mpa的條件下干燥24小時，得到蕓香葉提取物。
所述活性炭為十六烷基三甲基溴化銨和多硫化銨復合改性納米多孔椰殼活性炭，所述多硫化銨改性納米多孔椰殼活性炭的制備過程為：將椰殼清洗干凈，于60℃干燥8小時；將干燥的椰殼、納米caco3、乙醇混合均勻，椰殼、納米caco3、乙醇的質量比為1：0.3：15，將混合物在2000轉/分鐘的轉速下研磨40分鐘，將研磨后的混合物在微波功率800w、微波頻率300mhz的條件下處理2分鐘后，采用孔徑0.2μm的濾膜過濾，將濾液于80℃干燥3小時，獲得粘稠物；將粘稠物在氬氣保護下以10℃/min的速率升溫至800℃進行活化，氬氣流速500ml/min，保溫60分鐘，冷卻至室溫后取出；將所得產物用質量分數為5％的鹽酸水溶液于90℃浸泡6小時，產物與鹽酸水溶液的重量比為1：10，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，取底部固體；將底部固體用去離子水洗滌，底部固體與去離子水的質量比為1：500，于80℃干燥6小時，得到納米多孔椰殼活性炭；將納米多孔椰殼活性炭與有機銨乙醇溶液混合均勻，有機銨乙醇溶液中十六烷基三甲基溴化銨濃度為0.01mol/l，十六烷基三甲基溴化銨乙醇溶液濃度為0.01mol/l，納米多孔椰殼活性炭與有機銨乙醇溶液的固液比為1：10(g/ml)，將混合液于25℃放置12小時后，以3000轉/分鐘的轉速離心20分鐘，棄上清液，將沉淀用去離子水洗滌，沉淀與去離子水的質量比為1：500，于105℃干燥3小時，得到十六烷基三甲基溴化銨和多硫化銨復合改性納米多孔椰殼活性炭。
抗菌濾材的制備方法包括以下步驟：
1)將十六烷基三甲基溴化銨和多硫化銨復合改性納米多孔椰殼活性炭在120℃烘干1h，密封包裝待用；
2)將稱量好的uninedrm組分、分散劑與蒸餾水放入混合機里，在溫度90℃、550mm汞柱減壓條件下以150轉/分鐘的轉速攪拌48小時，得到均勻懸浮液；
3)在步驟2)得到的懸浮液中加入稱量好的丙烯酸，以100轉/分鐘的轉速攪拌5分鐘；之后加入十六烷基三甲基溴化銨和多硫化銨復合改性納米多孔椰殼活性炭，以100轉/分鐘的轉速攪拌15分鐘，得到混合液；
4)將步驟3)得到的混合液在80℃、以150轉/分鐘的轉速攪拌20分鐘，然后在繼續攪拌的情況下，逐漸將混合機內部壓力減到0.5個大氣壓；同時蒸發水分；待到90％的水分蒸發出來，通入140℃的熱風，通入熱風1.5小時后，取出，冷卻至室溫，得到抗菌濾材。
對實施例7-11的抗菌濾材的亞甲基藍吸附值進行測定，亞甲基藍吸附值根據國家標準gb/t12496.10-1999測定：稱取經粉碎至71μm的干燥抗菌濾材0.100g，置于100ml具磨口塞的錐形燒瓶中，用滴定管加入適量的亞甲基藍溶液，待抗菌濾材全部潤濕后，立即置于電機震蕩機上震蕩20分鐘，環境溫度為25℃，用直徑12.5cm的中速定性過濾紙進行過濾。將濾液置于光徑為1cm的比色皿中，用分光光度計在波長635nm下測定吸光度，與硫酸銅標準濾色液(稱取4.000g結晶硫酸銅溶于1000ml水中)的吸光度相對照，所耗用的亞甲基藍試驗液的毫升數即為抗菌濾材的亞甲基藍吸附值。具體測試結果見表3。
表3:亞甲基藍吸附值測試結果表
對實施例7-11的抗菌濾材進行去除cr6+等溫吸附實驗：稱取0.5g的抗菌濾材，加至150ml碘量瓶中，再加入cr6+起始濃度為350mg/l的水溶液100ml，蓋緊并用密封膜密封，在25℃下以150轉/分的速度恒溫振蕩至平衡，測定吸附前后cr6+的濃度變化，按下式計算吸附量：q＝(c0-c)v/w，其中q為吸附量(mg/g)，c0為吸附前溶液中cr6+的濃度(mg/l)，c為吸附后溶液中cr6+的濃度(mg/l)，v為溶液的體積(l)，w為抗菌濾材的重量(g)。cr6+的測定：火焰原子吸收分光光度法，測定波長為357.9nm。具體測試結果見表4。
表4：去除cr6+等溫吸附測試結果表
本發明經過研究發現，采用生物質活性炭制備抗菌濾材，其吸附效果更佳，這可能是因為生物質原料具有天然孔道，以生物質原料制備得到的活性炭能夠很好地保留孔道特性，并且活性炭表面含有多種官能團，更容易與抗菌組分之間發生反應，實現抗菌組分的固定和附著。實施例7首先將椰殼進行預碳化以獲得由基本石墨微晶構成的椰殼焦炭，然后再用koh活化，制備得到具有高比表面積、合理孔隙結構的椰殼活性炭。實施例8采用納米碳酸鈣作為模板，caco3在活化過程中熱解生成co2，從而產生均勻的納米孔洞，得到的納米多孔椰殼活性炭孔隙發達，比表面積更大，更利于進行吸附。實施例9-11對納米多孔椰殼活性炭進行表面改性，在活性炭表面引入官能團的同時，使活性炭的納米孔結構得以保持，增強活性炭的吸附性能。
以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。