[发明专利]纳米粒子复合材料、其合成方法及用途

说明书

本发明涉及纳米粒子复合材料、其合成方法及用途。该纳米粒子复合材料的合成方法包括：介孔氧化硅和多巴胺超声混合，所得产物与可溶性银盐溶液搅拌混合，最终得到纳米粒子复合材料成品。该纳米粒子复合材料可用于有机染料催化降解或抗菌。本发明合成方法绿色、简单、快捷，所得纳米粒子复合材料能高效催化降解多种有机染料，实现在线催化，自动化程度高；同时，该纳米粒子复合材料对多种细菌真菌具有杀灭作用，达到广谱、高效、持续杀菌。

技术领域

本发明涉及一种纳米粒子复合材料、其合成方法及用途，该材料能催化降解有机染料且广谱抗菌，属于绿色催化、抗菌材料合成技术领域。

背景技术

据发明人所知，现有复合材料中，能兼备催化降解有机染料能力和广谱抗菌能力的材料非常少见，而单独具备其一的材料又各自存在一些缺陷。具体而言，能催化降解有机染料的材料，其合成工艺较为复杂，需要消耗大量人力物力财力；在合成过程中需要使用有毒化学试剂，生物相容性较差，对环境有污染；无法进行多种染料的催化降解，催化降解耗时长、效率差；无法进行流动在线催化，自动化程度低。能抗菌的材料，其杀菌作用对象有限，只对某种细菌有杀灭作用；杀菌持续时间短，无法持续杀菌；大量使用易产生耐药菌株，威胁人类健康。

经检索发现，申请号CN201710059415.X、申请公布号CN106800375A的中国发明专利申请，公开了一种TiO₂修饰多巴胺抗菌涂层的制备方法，包括：基底预处理；多巴胺处理；制备TiO₂溶胶；固定TiO₂，得TiO₂修饰多巴胺抗菌涂层。以固体材料为基底，在其表面进行多巴胺自聚，再用TiO₂进行修饰，合成具有抗菌性能的涂层。但是，该技术方案的制备过程还是比较复杂的，而且最终所得成品并没有催化降解有机染料的能力。

申请号CN201710301581.6、申请公布号CN106975426A的中国发明专利申请，公开了一种微通道反应器内高稳定性催化层及其制备方法，其方法包括：微通道内壁面预处理，聚多巴胺基底层制备，金属颗粒基底层制备，聚多巴胺载体层制备，催化剂颗粒层制备。所得成品以微通道的内壁面为基底，由下往上依次附着有聚多巴胺基底层、金属颗粒基底层、聚多巴胺载体层、催化剂颗粒层；其中，金属颗粒为钯或者铂或者铜或者银，催化剂颗粒为钯纳米颗粒或者铂纳米颗粒或者镍纳米颗粒。但是，该技术方案的制备过程也略微复杂，最终所得成品的催化性能由催化剂颗粒层中的催化剂种类决定，并没有确定的催化性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种纳米粒子复合材料的合成方法，过程简洁，所得材料兼具催化降解有机染料能力和广谱抗菌能力。同时提供该方法合成的复合材料、以及该复合材料的用途。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种纳米粒子复合材料的合成方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、将介孔氧化硅与多巴胺于缓冲液中超声混合，然后离心并收集沉淀；将沉淀洗涤、干燥后，得聚多巴胺修饰的介孔氧化硅；

第二步、将所述聚多巴胺修饰的介孔氧化硅与可溶性银盐溶液搅拌混合，然后离心并收集沉淀；将沉淀洗涤、干燥后，得固定有银纳米粒子的聚多巴胺修饰介孔氧化硅，即纳米粒子复合材料成品。

具体而言，第一步中，介孔氧化硅与多巴胺的质量比为1:0.2～1.2；缓冲液是pH为7.0-12.0的Tris-HCl缓冲液；超声混合时间为至少6小时。

第二步中，搅拌混合时溶液温度为60℃-100℃，溶液pH为7.0-12.0，搅拌混合时间为至少6小时。