[发明专利]载银纳米抗菌材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米抗菌材料及其制备方法及其，具体涉及载银纳米抗菌材料及其制备方法。

背景技术

有害细菌对人们的健康和生活造成巨大的危害，据WHO报导，1995年全世界死亡的5200万人中，因细菌传染而造成的死亡人数就有1700万人。1996年日本发生的病原性大肠杆菌O-157感染引起了全国范围内的食物中毒事件。

因而，世界各国对抗菌材料的研究高度重视抗菌材料，是近年来国际上新兴的与人类健康发展、环境保护等密切相关的生态环境材料。在世界发达国家和地区，抗菌材料的研究与应用极为广泛。最先研究的为有机锡、酸、酚等化学物质合成的有机抗菌材料，主要应用在纤维织物上。有机抗菌材料具有短期高效杀菌效果，但安全性和化学稳定性差，易产生微生物耐药性，尤其耐热性差(＜200℃)是其最大的弱点，导致其在应用中不适应高温加工，高温分解产物甚至有毒。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种载银纳米抗菌材料及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足人们的需要。

本发明的载银纳米抗菌材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将表面活性剂加入NH₄H₂PO₄和ZrOCl₂·8H₂O的水溶液，在10～30℃下搅拌10～20分钟，形成共沉淀，过滤，水洗，再将水洗后的产物ZrO(OH)₂，使用离心脱水10～20分钟，然后将所得到的产物在80～90℃干燥8小时，得到的干凝胶在700～800℃锻烧1～1.5小时，粉碎，得到纳米介孔磷酸锆载体；

所获得的纳米介孔磷酸锆载体，其层与层之间是以ABAB的方式堆积在一起的，每一层由近似处于同一平面的Zr原子，以及将Zr原子夹在中间的上下两层O₃P₂OH构成。指向层内空间的O₃P₂OH基团与Zr原子共用3个氧原子，其氢质子(P₂OH)可以被交换，层内的水分子与一个层上的P₂OH形成氢键，层与层之间的作用力是范德华力，层间距为176nm，每一个P₂OH基团周围的自由面积为124nm²；

所说的NH₄H₂PO₄和ZrOCl₂·8H₂O的水溶液中，NH₄H₂PO₄的含量为0.8～1.0mol/L，ZrOCl₂·8H₂O的含量为0.4～0.6mol/L，表面活性剂的含量为0.01～0.02mol/L；

所说的表面活性剂为羧甲基纤维素(CMC)，可采用市售产品，如上海化学试剂有限公司的产品；

(2)将步骤(1)获得的载体，加分散剂和水，获得悬浮液A；

将AgNO₃、NH₃·H₂O和水混合，在室温下反应30～50分钟，获得银氨络离子的水溶液B；

将A和B混合，加酸，以抑制水解，产生的纳米级银离子团簇附着在载体上，过滤、水洗、离心脱水10～15分钟，80～90℃干燥10小时，800～900℃煅烧1～1.5小时，粉碎，得纳米级银离子抗菌粉体，粒径为50～120纳米；

所说的分散剂选自聚乙烯醇或聚乙二醇，可采用市售产品，如上海化学试剂有限公司的产品；

所说的酸为草酸；其用量为A和B总体积的5～10％；

悬浮液A中，步骤(1)的载体的含量为0.09～0.12克/ml，分散剂的含量为0.01～0.02克/ml；

AgNO₃、NH₃·H₂O和水的重量比例为：

AgNO₃∶NH₃·H₂O∶水＝1∶0.3～0.6∶15～30。

本发明利用纳米的多微孔结构特征，将Ag⁺等离子交换进纳米微孔中，得到载银纳米抗菌材料，如此得到的纳米抗菌材料，具有耐老化、耐高温、综合性能优良、抗菌性稳定、长久，抗菌效果好等多重优点。