[发明专利]一种纳米银-纳米微晶纤维素复合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种纳米银-纳米微晶纤维素复合物及其制备方法与应用。

背景技术

目前抗菌材料主要有天然抗菌材料、有机合成抗菌材料。一般来说，天然抗菌材料具有安全性高的优点，然而其普遍寿命较短、耐热性差、不易进行再加工；有机合成抗菌材料具有抗菌范围广、杀菌速度快等优点，但热稳定性较差、易分解、持久性差，通常毒性较大，长时间使用对人体有害；为了克服天然抗菌材料及有机合成抗菌材料的缺点，人们逐渐将研究方向转向了无机抗菌材料。银系抗菌材料属于无机抗菌剂，其优点是具有低毒耐热、抗菌持久、抗菌谱广等，广泛应用于纺织品、洗涤剂、容器餐具、空调冰箱等领域。而纳米银系抗菌效果好、安全性高、效力持久、耐候性强且无细菌耐药性等特点受到了研究人员的极大关注。但是银纳米颗粒很容易团聚，会影响其抗菌性能，一般将纳米银分散在基材上，使其分布均匀，分散性好，无明显的颗粒聚集。

纤维素是环境友好地高分子材料，利用纤维素为基体，取代目前昂贵的合成高分子基体，开展纤维素基功能纳米复合材料的研究，可以显著降低复合材料的制备成本，促进此类材料的推广应用。

申请号为201010139916.7的中国发明专利《细菌纤维素-纳米银符合材料的制备方法》公开了一种采用无毒还原剂制备细菌纤维素-纳米银复合材料的制备方法，该方法采用了聚乙二醇作为稳定剂，避免了采用其它试剂带来的毒性问题，但该方法步骤较为复杂，引入较多试剂，成本较高。申请号为201310318590.8的中国发明专利申请《一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法》公开了一种借助水热反应体系，将木质纤维素的水解与纳米银粒子的还原过程结合起来，利用纤维素的水解产物葡萄糖进行还原来制备出纳米银粒子的技术，该制备方法不需要引入其它化学试剂，操作方便，但反应时间较长，且制备得到的纳米银粒子尺寸较大，分散不够均匀。申请号为201310081261.6的中国发明专利申请《一种纤维素/银/氯化银复合材料及其制备方法》公开了对纤维素溶液、银盐和含氯化合物的混合物进行超声波处理以制备一种纤维素/银/氯化银复合材料的方法，该方法所得产物中银/氯化银纳米颗粒粒径均一，均匀分散在纤维素基底上，但该法需要先将纤维素分散于氢氧化钠/尿素水溶液中，为银/氯化银的氧化还原反应提供碱性环境，引入了其它试剂，增加了成本。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种纳米银-纳米微晶纤维素复合物的制备方法，该制备方法工艺简单、成本低且成品质量高；

本发明的另一目的在于提供采用上述制备方法得到的纳米银-纳米微晶纤维素复合物，所述纳米银-纳米微晶纤维素复合物纯度高，抑菌效果好；

本发明的再一目的在于提供上述纳米银-纳米微晶纤维素复合物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种纳米银-纳米微晶纤维素复合物的制备方法，包括如下步骤：

（1）将纳米微晶纤维素水溶液加入到银盐水溶液中，搅拌得到混合液；

（2）将步骤（1）所得混合液于超声容器中搅拌并超声反应，反应结束后将反应液离心分离，取沉淀进行洗涤，得到纳米银-纳米微晶纤维素复合物。

优选的，步骤（1）所述纳米微晶纤维素水溶液中纳米微晶纤维素的质量分数为6～20%；步骤（1）所述银盐水溶液中银盐浓度为0.001～0.05mol/L。

优选的，步骤（1）中所述银盐水溶液中银盐与所述纳米微晶纤维素水溶液中纳米微晶纤维素的质量比为（0.1～0.01）：1。

优选的，步骤（1）所述银盐溶液为硝酸银溶液、醋酸银溶液、氟化银溶液或氯化银溶液中的一种以上。

优选的，步骤（1）所述搅拌的搅拌速度为30～150转/分钟，搅拌的时间为0.5～1小时。

优选的，步骤（2）所述搅拌的速率为50～100转/分钟；步骤（2）所述超声反应的超声功率为100～1200瓦，超声反应的时间为20～100分钟；步骤（2）所述离心分离的转速为5000～15000r/min，离心时间为10～25min；步骤（2）所述洗涤为使用无水乙醇和蒸馏水依次洗涤。

优选的，将步骤（2）所得纳米银-纳米微晶纤维素复合物于60℃下在真空中干燥3小时，去除所含水分，得到干燥的纳米银-纳米微晶纤维素复合物。

一种采用上述制备方法得到的纳米银-纳米微晶纤维素复合物。

上述纳米银-纳米微晶纤维素复合物作为抗菌材料的应用。优选的，上述纳米银-纳米微晶纤维素复合物可作为抗菌材料应用于生活用品、医疗卫生、建材涂料、电子产品领域。