[发明专利]一种松香基萜烯-二氧化钛杂化纳米材料及其制备方法与抗菌应用

说明书

本发明涉及一种松香基萜烯‑二氧化钛杂化纳米材料的制备方法，该方法是以松香基萜烯或其衍生物以及钛源为原料，进行水热反应。本发明采用的原料松香基萜烯或其衍生物是以我国重要的可再生资源松香为原料合成的产品，具有原料易得、环保等特点；采用本发明所述方法制备得到的杂化纳米材料中含松香骨架官能团，材料结构、形貌特殊。与传统方法制备的二氧化钛杂化纳米材料相比，发明提供的二氧化钛杂化纳米材料抗菌性能更佳，基本无毒，在食品包装等领域具有特殊应用潜力。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种松香基萜烯-二氧化钛杂化纳米材料及其制备方法与抗菌应用。

背景技术

纳米TiO₂因具有比表面积大、分散性强、极强的吸收紫外线、导热和磁等优异性能，被广泛用于工业、胶体、食品、材料以及环境保护等领域。近年来，人们采用溶胶-凝胶、水热、模板和共沉淀等多种方法，得到TiO₂纳米颗粒、纳米空心球等多种形貌的功能材料。将纳米TiO₂材料与其他物质如量子点、其他无机物和有机物等进行杂化，可获得包含TiO₂和其他物质的共同优势。

目前，亟待开发一种具有毒性低、抗菌活性强的杂化纳米材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，涉及一种松香基萜烯-二氧化钛杂化纳米材料的制备方法。本发明提供的制备方法原料易得、操作简单，所得产品基本无毒，且具有优异的抗菌应用潜力。

具体而言，本发明提供的方法是以松香基萜烯或其衍生物以及钛源为原料，进行水热反应。

本发明所述松香基萜烯或其衍生物是以我国重要的可再生资源松香为原料合成的产品，具有原料易得、环保等特点。采用本发明所述方法制备得到的杂化纳米材料中含松香骨架官能团，材料结构、形貌特殊，且所得产品基本无毒，具有优异的抗菌应用潜力。

本发明所述松香基萜烯或其衍生物可选自松香酸(如式I所示)或松香酸基衍生物(如式II～VI所示)中的一种或几种：

其中，R₁～R₆各自独立地选自取代或未取代的烷基、烷基胺或烷基醇。上述基团中涉及的烷基均优选为C₁～C₁₀的直链或支链烷基，更优选为C₁～C₅的直链烷基。以上所述的烷基、烷基胺或烷基醇中，一个或多个氢原子可进一步各自独立地被C₁～C₁₀的直链或支链烷基、优选被C₁～C₅的直链烷基所取代。

优选地，所述R₁可以是烷基胺；所述烷基胺上的烷基为C₁～C₅的直链烷基；所述烷基胺上的氨基的1个、2个或3个氢原子被甲基取代。

优选地，所述R₂～R₆可以各自独立地选自未取代的烷基或烷基醇；上述基团中的烷基均优选为C₁～C₁₀的直链烷基，更优选为C₁～C₅的直链烷基。

作为本发明的具体优选方案，所述松香基萜烯衍生物选自如下化合物中的一种或多种：

本发明所述钛源为无机钛源，可选自氯化钛、硫酸钛、钛酸四丁酯或二氧化钛。

本发明进一步发现，通过调节原料用量比以及反应体系的pH值，可以准确调控杂化纳米材料的形貌为纳米管或微纳米微球。具体而言：