瓶蓋式便攜凈水器

余奐哲

目前，全球可用淡水資源日益減少，地表、地下水源都出現了不同程度的污染，目前可直接飲用的水源已經微乎其微。野外工作者、戶外愛好者和應急救援人員急需小巧、輕便、易攜帶的凈水器，方便隨時就地處理地表水，及時獲取可直接飲用的水。

我研發了一種瓶蓋式便攜凈水器，外出時只需攜帶凈水器和普通的礦泉水。礦泉水飲用完后，在野外將礦泉水瓶就地裝滿地表水，把瓶蓋式便攜凈水器擰在礦泉水瓶上，通過手對塑料瓶身的擠壓、水本身的重力以及嘴的吸力讓瓶內的水通過濾芯凈化。

一、結構設計

瓶蓋式便攜凈水器的結構如圖1所示。

其進、出水殼體可采用現有的聚丙烯壓塑工藝生產，均能與普通礦泉水瓶瓶口很好地接合。進水殼體內徑為28.0mm，螺紋間距3.0mm，螺紋深度為0.5mm。出水殼體的外徑為28.0mm，螺紋間距3.0mm，螺紋深度為0.5mm。

凈水工藝層的PP棉、活性炭和超濾膜以及篩網擋板均可在市場買到，海膽狀羥基磷灰石仿生納米材料層可自行合成，壓合成片，并裁剪成合適的形狀和尺寸以便固定在殼體中。

二、制備納米凈水材料

稱取0.05g至0.25g的醋酸鈣及0.1g至0.2g十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）置于10ml去離子水中，攪拌形成溶液A。再將0.04g至0.2g磷酸二氫鈉溶解于20ml去離子水中，并攪拌半個小時，形成溶液B。

一邊攪拌一邊將溶液A緩慢加入溶液B中，并將其pH值調至4.5后轉移到聚四氟乙烯高壓釜中，在微波反應器中加熱至100℃并保溫5min至100min后自然冷卻至室溫，離心收集白色產物，再對白色產物進行數次去離子水和無水乙醇洗滌后，放入50℃真空干燥箱中干燥10h，即得羥基磷灰石仿生納米材料層。……