[发明专利]一种负载纳米银的石墨烯银壶及其制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯复合材料领域，公开了一种负载纳米银的石墨烯银壶及其制备方法。所述负载纳米银的石墨烯银壶制备方法采用石墨烯/银复合材料为原料，预处理后得到石墨烯/银复合材料坯锭，然后采用手工制备或模具制备得到负载纳米银的石墨烯银壶。本发明在不影响银壶本身的性能上，通过石墨烯/银复合材料制备得到的银壶极大地提高了材料性能，维氏硬度从25提高到了100～115，导热率从420Wm^‑1K^‑1提高到1000～1500Wm^‑1K^‑1，此外，纳米银负载量高，抗菌效果更好，其中维氏硬度的提高不仅解决了千足银较软而难以机械加工的问题，而且提高了使用寿命，不易变形等，相比传统银壶，导热率的提高使得烧水速度更快，沸点更高，更适合泡茶使用。

技术领域

本发明涉及石墨烯复合材料领域，更具体地，涉及一种负载纳米银的石墨烯银壶及其制备方法。

背景技术

现有技术中，已经有一些报道石墨烯在抗菌方面的应用。德国《微》(Small，2009年20期2253 页)报道了一种合成银/石墨烯复合物的方法，该方法利用氧化型氧化石墨烯在氢氧化钾的碱性条件下还原硝酸银制得银石墨烯复合物，由于该方法中需要使用氢氧化钾，不但增加了工艺的复杂性，而且在碱性条件下制备的产物也会影响产物在生物应用方面的安全性。中国《纳米研究》(Nano Research，2010年第3卷339页)报道了一种银/石墨烯混合物的制备方法，该方法运用了硼氢化钠还原硝酸银制得银石墨烯混合物。但该方法制备的银/石墨烯混合物中的银颗粒分散不均匀，而且其完全抗菌浓度高达50μg/ml ；并且，由于该方法中添加的还原剂硼氢化钠影响了后期应用的安全性。

综上所述现有技术中公开的方法制备的银/石墨烯复合材料的主要由以下问题：1.工艺复杂，前期准备较多，并且都使用了一些影响生物安全的原料，如氢氧化钾、水合肼或硼氢化钠等；2.复合材料的功能较少，缺少进一步地的改性处理，还原反应不充分，银粒子负载量不高；3.达到完全抗菌时的浓度较高，从而影响了其抗菌性能。

银壶，顾名思义就是银制的茶壶。有极少量的银会以银离子的形式溶解在水中，银壶煮水时所释放出的银离子钠离子能为人的身体起消毒的作用，它还能够迅速散发血管的热量，因此可以有效预防多种心血管疾病。银离子能杀菌，每升水中只要含有一千亿分之二克的银离子，就足以使大多数细菌死亡。银壶煮水，能使水质变软变薄，古人谓之“若绢水”就是说水质柔薄爽滑犹如丝绢。另外，本身洁净无味，而且热化学性质稳定，不易锈，不会让茶汤沾染异味。银的热传导性在所有的金属中是最突出的，它能够使水迅速烧开，并且能稍微提高一点水的沸点，非常适合泡茶。

但是银壶也有一些缺陷，首先，银本身是贵金属，属于不可再生资源，其次，现有银壶都采用千足银制备，受到物理性能的影响，不易机械加工，手工加工的话价格高、产量低，而且焊接的焊点容易开裂；在使用过程中由于银壶较软，轻者会出现划痕，重则会变形，严重影响了银壶的使用寿命。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是在不影响传统银壶本身的功能上，寻找一种具备优越物理性能和化学性能替代的材料。本发明为了解决上述问题，引入石墨烯/银复合材料，提供一种负载纳米银的石墨烯银壶的制备方法。

本发明还提供一种采用上述方法制备得到的石墨烯银壶。

本发明还提供一种负载纳米银的石墨烯抗菌复合材料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种负载纳米银的石墨烯银壶制备方法，采用石墨烯/银复合材料为原料，预处理后得到石墨烯/银复合材料坯锭，然后采用手工制备或模具制备得到负载纳米银的石墨烯银壶。

本发明采用石墨烯/银复合材料来替代传统的银材料，既兼具了银的杀菌效果，而且石墨烯/银复合材料本身就具备更优秀的物理性能和化学性能。