ФИЛЬТРУЮЩАЯ СРЕДА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ФИЛЬТРОВАНИЯ

1. Фильтрующая среда для очистки жидкости и газа, содержащая высокопористую основу, которая представляет собой трехмерную проницаемую матрицу, преимущественно устойчивую по форме, в порах которой размещены высокодисперсные частицы, отличающаяся тем, что в порах упомянутой матрицы размещены высокодисперсные частицы гидрата окиси алюминия, обладающие электроположительным зарядом, для придания сорбционных свойств высокопористой основе.
2. Фильтрующая среда по п.1, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица имеет размер пор в основном 1-25 мкм, предпочтительно 1-10 мкм, и пористость 42-98%, предпочтительно 80-97%.
3. Фильтрующая среда по п.1 или 2, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица может быть образована волокнами, гранулами или представлять собой монолитный блок.
4. Фильтрующая среда по п.3, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица образована волокнами, имеющими диаметр 5-150 мкм, из термопластичного полимерного материла, такого, как полиолефины, например, полиэтилен или полипропилен.
5. Фильтрующая среда по п.3, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица представляет собой нетканый листовой материал, образованный волокнами, имеющими диаметр 0,5-10 мкм, предпочтительно 1,0-3,0 мкм, и изготовлена, например, методом аэродинамического холстоформования, мелтблаун-технологии, айрлэйд-технологии, электроформования, спанбонд.
6. Фильтрующая среда по п.3, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица образована минеральными или углеродными волокнами, имеющими диаметр 1-20 мкм.
7. Фильтрующая среда по п.6, отличающаяся тем, что минеральные волокна представляют собой стекловолокно, базальтовое волокно или кварцевое волокно.
8. Фильтрующая среда по п.1 или 5, отличающаяся тем, что высокопористая основа образована, по меньшей мере, двумя слоями трехмерной пористой матрицы, уложенными друг на друга, либо, по меньшей мере, одного гладкого или гофрированного слоя, смотанного в виде рулона.
9. Фильтрующая среда по п.3, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица образована гранулами из термопластичного полимерного материала или углеродного материала.
10. Фильтрующая среда по п.9, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица из углеродного материала представляет собой карбон-блок.
11. Фильтрующая среда по п.3, отличающаяся тем, что трехмерная проницаемая матрица, представляющая собой монолитный блок, выполнена, например, из керамического материала.
12. Фильтрующая среда по п.1 или 2, отличающаяся тем, что частицы гидрата окиси алюминия, размещенные в порах основы, представляют собой отдельные или сгруппированные агломераты, образованные нановолокнами гидрата окиси алюминия.
2
13. Фильтрующая среда по п.13, отличающаяся тем, что частицы гидрата окиси алюминия, размещенные в порах основы, имеют размер 0,2-5,0 мкм, удельную поверхность 100-500 м/г и пористость 30-95% и представляют собой агломераты нановолокон.
14. Фильтрующая среда по п.13, отличающаяся тем, что нановолокна имеют диаметр 5,0-8,0 нм и длину 100-200 нм.
15. Фильтрующая среда по п.1 или 2, отличающаяся тем, что количество частиц гидрата окиси алюминия, размещенных в порах основы, составляет не менее 10 мас.%
16. Фильтрующая среда по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно фильтрующая среда содержит антимикробные вещества, например, серебро.
17. Способ получения фильтрующей среды для очистки жидкости и газа включает пропитывание высокопористой основы, представляющей собой трехмерную проницаемую матрицу, преимущественно устойчивую по форме, суспензией дисперсных частиц, отличающийся тем, что основу пропитывают водной или водно-спиртовой суспензией нанодисперсных частиц материала на основе алюминия и затем осуществляют гидролиз частиц материала на основе алюминия в порах основы путем нагревания пропитанной упомянутой суспензией основы с образованием частиц гидрата окиси алюминия.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что в качестве высокопористой основы используют трехмерную проницаемую матрицу с размером пор, в основном не более 25 мкм, предпочтительно 1-10 мкм, и пористостью 42-98%, предпочтительно 80-97%.
19. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что в качестве высокопористой основы используют трехмерную проницаемую матрицу, образованную волокнами или гранулами или представляющую собой монолитный блок.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют трехмерную проницаемую матрицу, образованную волокнами, имеющими диаметр 5-150 мкм, из термопластичного полимерного материала, например, полиэтилена или полипропилена.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют трехмерную проницаемую матрицу, представляющую собой нетканый листовой материал, образованный волокнами, имеющими диаметр 0,1-10 мкм, предпочтительно 1,0-5,0 мкм, из термопластичного или термореактивного полимерного материала, и полученную, например, методом аэродинамического холстоформования, мелтблаун-технологии, айрлэйд-технологии, электроформования или спанбонд.
22. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют трехмерную проницаемую матрицу, образованную минеральными или углеродными волокнами, имеющими диаметр 1-20 мкм.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что в качестве минеральных волокон используют, например, стекловолокно, базальтовое волокно или кварцевое волокно.
24. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют либо трехмерную проницаемую матрицу, образованную, по меньшей мере, двумя слоями пористой основы, уложенными друг на друга, либо образованную, по меньшей мере, одним гладким или гофрированным слоем, смотанным в виде рулона.
25. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют трехмерную проницаемую матрицу, образованную гранулами из термопластичного полимерного материала или углеродного материала
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что трехмерная проницаемая матрица из углеродного материала представляет собой карбон-блок.
27. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют трехмерную проницаемую матрицу, представляющую собой монолитный блок, выполненную, например, из керамического материала.
2
28. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что в качестве частиц материала на основе алюминия используют порошок алюминия с удельной поверхностью 7-28 м/г, полученный методом электрического взрыва проволоки.
2
29. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что в качестве частиц материала на основе алюминия используют порошок состава алюминий-нитрид алюминия с процентным соотношением Al/AlN от 95:5 до 5:95, предпочтительно 60%:40%, и с удельной поверхностью 7-28 м/г, полученный методом электрического взрыва проволоки.
30. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что пропитывание трехмерной проницаемой матрицы осуществляют принудительно.
31. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что дополнительно в водную или водно-спиртовую суспензию частиц материала на основе алюминия вводятся антимикробные вещества, например нитрат серебра.
32. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что нагревание пропитанной трехмерной проницаемой матрицы для проведения гидролиза частиц материала на основе алюминия осуществляют при температуре 30-100°С, предпочтительно 50-70°С в воде или на воздухе при относительной влажности не менее 70%, предпочтительно 90-100%.
33. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что после окончания гидролиза полученную фильтрующую среду промывают водой для удаления свободных частиц гидрата окиси алюминия.
34. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что после окончания гидролиза полученную фильтрующую среду пропитывают раствором, содержащем серебро.
35. Способ фильтрования текучей среды, включающий обеспечение контакта очищаемой жидкости или газа с фильтрующей средой, содержащей высокопористую основу, которая состоит, в сущности, из устойчивой по форме, проницаемой пористой матрицы, в порах которой размещены высокодисперсные частицы гидрата окиси алюминия.
36. Способ по п.35, отличающийся тем, что фильтрующая среда находится в составе фильтра.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что фильтр стерилизует воду.
38. Способ по п.35, отличающийся тем, что фильтрующая среда удерживает электроотрицательные частицы, например, бактерии, вирусы, коллоидные частицы, пирогены, нуклеиновые кислоты, протеины, энзимы и др.
39. Способ по п.35, отличающийся тем, что фильтрующая среда удерживает неполярные частицы и химические загрязнения, например, частицы нерастворимых оксидов и гидроксидов, нефтепродукты, фенолы, галогены, ионы тяжелых металлов.
40. Способ по п.35, отличающийся тем, что фильтрующую среду применяют для комплексной очистки воды.
41. Способ по п.35, отличающийся тем, что указанная текучая среда представляет собой воду, водный раствор, биологическую жидкость.
42. Способ по п.35, отличающийся тем, что фильтрующую среду применяют для стерилизации воздуха.
43. Способ по п.35, отличающийся тем, что фильтрующую среду применяют в комнатных системах фильтрации воздуха.
44. Способ по п.42, отличающийся тем, что фильтрующую среду применяют в производственных помещениях.
45. Способ по п.42, отличающийся тем, что фильтрующую среду применяют в операционных.
46. Способ по п.42, отличающийся тем, что фильтрующую среду применяют в жилых помещениях.
47. Способ по п.35, отличающийся тем, что фильтрующую среду применяют в автомобильных фильтрах.