[发明专利]一种食品级小粒径纳米银溶胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米金属溶胶技术领域，具体地涉及一种食品级小粒径纳米银溶胶的制备。

背景技术

利用抗菌剂来抑制或杀灭有害细菌是提高人类健康和环境卫生的一个重要手段。抗菌剂及其制品的研制开发已成为当今科研领域的新热点之一。通常使用的抗菌剂包括天然抗菌剂，有机抗菌剂及无机抗菌剂。天然抗菌剂品种有限，利用率低；有机抗菌剂除存在毒副作用，还存在耐热性差、易分解和使用寿命短等问题；而无机抗菌剂具有抗菌广谱性、高耐热性，在安全性、持久性和环境友好等方面都存在极大优势而普遍受到人们的关注。

金属离子杀灭、抑制细菌的活性由大到小的顺序为：Hg、Ag、Cu、Cd、Cr、Ni、Pd、Co、Zn、Fe。而其中的Hg、Cd、Pb、和Cr等毒性较大，实际上用作金属杀菌剂的金属只有Ag、Cu和Zn。其中银的杀菌能力最强，其杀菌能力是锌的上千倍，因而目前研究最多的是含银抗菌剂。有关银的抗菌机理一般认为是金属离子作用和光催化作用。银的化学结构决定了银具有较高的催化能力，高氧化态银的还原势极高，足以使周围空间产生原子氧，原子氧具有强氧化性可以灭菌；银离子可以强烈吸附在细菌体中的蛋白酶上的巯基上（－SH）并与巯基反应，使细菌的蛋白酶凝固丧失活性，导致细菌死亡；当细菌被银离子杀死后，银离子又由细菌尸体中游离出来再与其他细菌接触，周而复始地进行上述过程。这也是银具有持久杀菌能力的原因。

降低银的颗粒尺寸使其达到纳米级—纳米银，可充分发挥其表面效应，大大提高了银的光催化性能和银离子的溶出率，从而使其抗菌活性得到大幅度提高，具有极其优异的灭菌抑菌特性。据1978年Science Digest报道，一种抗生素大约可以杀灭6种病原体，而纳米银可以杀灭650多种细菌，且不产生耐药性 。由此可见，研究开发纳米银胶抗菌消毒剂可为保护人类健康树起一道绿色的屏障，具有显著的经济效益和社会效益。

常规方法制备的纳米银胶一般粒径较大，分散性较差，故而杀菌性能较差；更为重要的是由于采用银的化合物为原料，一般的工艺难以消除纳米银胶中的有害的阴离子，使其在人体、纸张、纤维等领域的应用受到极大的限制。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足，提出一种食品级小粒径纳米银溶胶的制备方法，具体技术方案如下：步骤一，将硝酸银和水按溶液中银含量为20-10000pm的要求进行混合，在硝酸银溶液中加入表面活性剂，制得混合溶液后搅拌10-30分钟，，纳米材料由于粒径小，在溶胶中极易因相互吸引而形成软团聚且极难再分散，选择在这一步骤中加入表面活性剂用于克服该不足。

步骤二，将步骤一得到的混合溶液进行熟化反应，具体方式是用含紫外线的光源照射30分钟至24小时后即可得到粒径为1-5纳米的小粒径纳米银溶胶。

所述步骤一中将硝酸银和水按溶液中银含量为20-10000pm的要求进行混合后加入丁二酸二异辛酯磺酸钠（AOT），置换出溶液中的有害负离子，有害负离子的存在会增加纳米银溶胶的毒副作用，消除或减轻溶胶中的有害负离子主要是通过反应中间体中离子的置换，利用无害的负离子将反应中间体中的有害负离子置换出来，实现纳米银溶胶的无毒副作用特性，直接利用AOT吸附作用和空间位阻以及同种电荷间的静电排斥作用进行净化。

所述的步骤一中的表面活性剂为十八烷基硫酸钠或硬脂酸钠。

所述制得的纳米银溶胶中银的平均粒径在2纳米。

一种食品级小粒径纳米银溶胶的制备方法制备得到的纳米银溶胶，经无菌按比例稀释后可制成纳米银抗菌喷剂。

本发明的有益技术效果：本产品采用特有的工艺、以食品级的表面活性剂作为添加剂，制备出不含有害阴离子、平均粒径仅为2nm左右的超细水性纳米银溶胶。溶胶稳定性好、无毒、无味、杀菌能力强，抑菌浓度≤2PPm，可长期保存而不产生沉淀。产品具有国际先进、国内领先水平，具有广阔的应用前景。项目产品生产过程实现零排放、无污染；产品成分只含纳米银、水和微量食品级表面活性剂；产品具有无毒、无味、高分散性以及广谱抗菌特性，24小时杀菌率均达到99%以上，且用本发明的技术方案制备得到的纳米银胶具有稳定的高分散性能，在两年的保质期内无沉淀。

附图说明

图1为本发明制备得到的纳米银溶胶的TEM图。

图2为本发明制备得到的纳米银溶胶的粒径分布图。

图3为本发明制备得到的纳米银溶胶抗菌实验结果图。

具体实施方式

实施例1