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空气是疾病传播的主要媒介,因此公共场所密闭空间的空气消毒就成为公共卫生安全的重要保障,而在有人存在条件下的空气消毒问题是目前疾病预防领域尚未解决的世界难题之一。目前,采用树脂高聚碘粉碎后直接喷涂在活性炭纤维(ACF)表面上,将其作为空气净化机的消毒滤芯使用,虽然具有安全高效的消毒效果,但活性炭纤维表面上的树脂高聚碘粉末容易脱落,并且还存在着稳定性差、腐蚀严重和使用寿命短等问题,严重制约着高聚碘在空气消毒领域中的应用。针对这些问题,本论文设计并研制一种新型的高聚碘活性炭纤维空气消毒材料。本文首先设计了空气消毒新材料:以高比表面的ACF为载体,通过有机硅季铵盐将高聚碘分子键合到ACF表面,制成高聚碘活性炭纤维消毒材料。然后研究了空气消毒新材料的制备:首先采用高温烘干的方法对ACF进行了预处理;接着研究了 ACF的氧化处理,考察了氧化剂的浓度、氧化的温度、时间等因素对增加ACF表面含氧官能团数量的影响,并采用Boehm法测定了 ACF表面含氧官能团的数量;随后研究了 ACF表面偶联有机硅季铵盐的工艺,考察了有机硅季铵盐浓度、反应温度、时间、pH值、带液率等因素对ACF表面偶联有机硅季铵盐的影响;最后研究了 ACF表面有机硅季铵盐与高聚碘的离子交换反应,考察了不同聚合度和不同浓度高聚碘溶液、不同反应溶剂、不同稳定剂及其含量、不同反应时间、反应温度和不同制备工艺对样品碘含量和稳定性的影响。并通过红外光谱、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)测定了该材料的表面成分和高聚碘的分子结构;用扫描电子显微镜(SEM)观察了其表面形貌;并且对材料的腐蚀性、使用寿命和空气消毒等性质和性能进行了表征和测定。研究结果表明:采用改性、偶联和离子交换的方法,可制备出高聚碘/有机硅季铵盐/活性炭纤维消毒材料;采用硝酸氧化法对活性炭纤维进行改性,可使其含氧官能团数量可增加2-4倍;采用有机硅季铵盐偶联剂,可使键合到活性炭纤维表面的有机硅季铵盐的质量百分数达到10%以上;通过高聚碘与季铵盐反应,可将高聚碘稳定地键合到活性炭纤维的表面,其高聚碘的主要成分为为I-3和I-5。该材料空气消毒试验的灭菌率可达到99.96%,使用寿命可达到8个月以上,并且对不锈钢和黄铜没有明显的腐蚀现象。本论文设计了一种新型的高聚碘空气消毒材料,并且发明了该材料的制备方法,成功地把高聚碘分子键合到活性炭纤维表面;所制备的材料解决了目前高聚碘在空气消毒应用中存在的问题,为公共场所密闭空间的空气消毒提供了一条新的途径。