ВОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ И СПОСОБЫ, ВКЛЮЧАЮЩИЕ В СЕБЯ АКТИВИРОВАННЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ПОВЕРХНОСТНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ НАНОВОЛОКНА

1. Фильтр для получения питьевой воды, содержащий:
корпус, включающий в себя впускное отверстие для воды и выпускное отверстие для воды;
фильтрующий материал, размещенный внутри корпуса, содержащий:
активированные углеродные частицы, и
множество углеродных нановолокон, нанесенных на поверхность активированных углеродных частиц;
при этом фильтр выполнен с возможностью получения питьевой воды путем удаления загрязняющих веществ из потока жидкости, текущего от впускного отверстия к выпускному отверстию в корпусе.
2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что активированные углеродные частицы содержат микропоры, мезопоры или их комбинации.
3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что активированные углеродные частицы содержат активированные углеродные частицы на древесной основе, активированные углеродные частицы на каменноугольной основе, активированные углеродные частицы на торфяной основе, активированные углеродные частицы на битумной основе, активированные углеродные частицы на смоляной основе или их комбинации.
4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что активированные углеродные частицы содержат частицы в форме волокон, сфер или частиц неправильной формы или их комбинации.
5. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что активированные углеродные частицы имеют размеры от 0,1 мкм до 10 мм.
6. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что углеродные нановолокна содержат однослойные нанотрубки (SWNTs), двухслойные нанотрубки (DWNTs), многослойные нанотрубки (MWNTs), нановолокна, наноленты, нанорожки или их комбинации.
7. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что он обеспечивает скорость потока до 8 л/мин.
8. Способ получения питьевой воды, содержащий следующую последовательность действий:
обеспечивают фильтр, содержащий корпус, включающий в себя впускное отверстие для воды и выпускное отверстие для воды, и фильтрующий материал, размещенный внутри корпуса, содержащий:
активированные углеродные частицы, и
множество углеродных нановолокон, нанесенных на поверхность активированных углеродных частиц; и
пропускают водяной поток через фильтрующий материал для удаления загрязняющих веществ, и посредством этого получения питьевой воды.
9. Способ изготовления фильтрующего материала для получения питьевой воды, содержащий следующую последовательность действий:
получают активированные углеродные частицы;
наносят один или несколько исходных материалов нановолокон, по меньшей мере частично, на поверхность активированных углеродных частиц;
перемешивают активированные углеродные частицы и нанесенные исходные материалы нановолокон в присутствии углеродистых паров; и
нагревают активированные углеродные частицы и нанесенные исходные материалы нановолокон в присутствии углеродистых паров при температуре и в течение времени, достаточных для получения фильтрующего материала, содержащего активированные углеродные частицы с углеродными нановолокнами на поверхности частиц.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно очищают углеродные нановолокна и в значительной степени удаляют любые остаточные исходные материалы нановолокон после этапа нагревания.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно обрабатывают углеродные частицы и наносят исходные материалы нановолокон с восстанавливающим веществом перед этапом нагрева.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что исходные вещества нановолокон наносят на активированные углеродные частицы путем электрохимического осаждения, электроннолучевого напыления, теплового вакуумного осаждения и (или) высокочастотного магнетронного распыления.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что исходные вещества нановолокон содержат катализаторы.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что катализаторы содержат соли переходных металлов.
15. Способ по п.9, отличающийся тем, что температура реакции находится в пределах от примерно 400°С до примерно 1500°С.
16. Способ по п.9, отличающийся тем, что время реакции находится в пределах от примерно 2 мин до примерно 10 ч.
17. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно подают газ-носитель для доставки углеродистых паров к поверхности угольных частиц.
18. Способ по п.9, отличающийся тем, что углеродистые пары содержат ацетилен, бензол, диметилбензол, этилен, метан, этанол, моноокись углерода, камфару, нафталин или их смеси.
19. Фильтрующий материал, полученный способом по п.9.
20. Способ изготовления фильтрующего материала для получения питьевой воды, содержащий следующую последовательность действий:
получают карбонизированные углеродные частицы;
наносят один или несколько исходных материалов нановолокон, по меньшей мере частично, на поверхность карбонизированных углеродных частиц;
перемешивают карбонизированные углеродные частицы и нанесенные исходные материалы нановолокон в присутствии углеродистых паров;
нагревают карбонизированные углеродные частицы и нанесенные исходные материалы нановолокон в присутствии углеродистых паров при температуре и в течение времени, достаточных для получения фильтрующего материала, содержащего карбонизированные углеродные частицы с углеродными нановолокнами на поверхности частиц; и
активируют карбонизированные углеродные частицы путем нагревания или химической обработки карбонизированных частиц и углеродных нановолокон для получения фильтрующего материала, содержащего активированные углеродные частицы с углеродными нановолокнами на поверхности частиц.