[发明专利]一种银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料，其特征在于：该复合材料为多层核壳型结构，所述多层核壳型结构是以准单分散的磁性颗粒为内核，壳层由里到外依次由惰性的氧化硅层、纳米银颗粒层以及多孔的氧化物层复合而成。

2.根据权利要求1所述的银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料，其特征在于：所述磁性颗粒内核为Fe₃O₄颗粒，颗粒尺寸150-250nm；所述惰性的氧化硅层厚度为5-20nm，所述纳米银颗粒层厚度为15-25nm，所述多孔氧化物保护层厚度为8-50nm。

3.根据权利要求1或2所述的银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料，其特征在于：所述多孔氧化物保护层为在水中稳定的氧化物，如二氧化硅、二氧化钛、氧化锡、氧化锆等；多孔氧化物保护层具有1.5-2.5nm的介孔结构，孔容为0.05-0.15cm³/g。

4.根据权利要求3所述的银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)Fe₃O₄@SiO₂@Ag核壳结构的制备：首先在作为内核的Fe₃O₄颗粒上包裹惰性的氧化硅层，得到Fe₃O₄@SiO₂核壳结构；然后在Fe₃O₄@SiO₂核壳结构上负载纳米银颗粒层，得到Fe₃O₄@SiO₂@Ag核壳结构；

(2)氧化物保护层的制备：

在步骤(1)制备的Fe₃O₄@SiO₂@Ag核壳结构表面制备多孔氧化物保护层；当多孔氧化物保护层为二氧化硅时，先在Fe₃O₄@SiO₂@Ag核壳结构表面包裹致密SiO₂保护层，然后通过保护刻蚀方法对致密SiO₂保护层进行处理，在Fe₃O₄@SiO₂@Ag核壳结构表面得到多孔的氧化物层，从而获得所述银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料；当多孔氧化物保护层为二氧化钛、氧化锡或氧化锆时，采用水解沉淀或均相沉淀法，直接在Fe₃O₄@SiO₂@Ag核壳结构表面沉积多孔氧化物层，从而获得所述银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料。

5.根据权利要求4所述的银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，磁性纳米银抗菌复合材料的制备具体包括如下步骤(a)-(c)：

(a)运用溶剂热法制备Fe₃O₄颗粒作为内核；

(b)采用改进的方法在Fe₃O₄颗粒内核上包裹SiO₂层(惰性的氧化硅层)，得到Fe₃O₄@SiO₂核壳结构；

(c)采用改进的种子生长法在Fe₃O₄@SiO₂核壳结构上负载纳米银颗粒层，得到Fe₃O₄@SiO₂@Ag核壳结构。

6.根据权利要求4所述的银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，当制备的多孔氧化物保护层为二氧化硅时，所述保护刻蚀方法中，选择纯水、碱性试剂和酸性试剂中的一种或两种进行保护刻蚀，其中：选择纯水进行保护刻蚀时在高温条件下进行；选择碱性试剂或酸性试剂进行保护刻蚀时在常温条件下进行，所述碱性试剂为氨水、氢氧化钠溶液、有机碱或含氟金属盐溶液，所述酸性试剂为氢氟酸。