[发明专利]一种基于配位键的硫离子响应释放及其制备方法

说明书

本发明涉及到响应释放材料的制备，具体为一种基于配位键的硫离子响应释放材料及其制备。以SBA‑15分子筛作为载体材料，经高温煅烧，而后对材料表面进行氨基基团修饰，将氨基修饰后的分子筛分散于的金属盐溶液中负载金属离子，得到负载有金属离子的分子筛载体。本发明制备的释放材料借助环境中常见硫酸盐还原菌在代谢过程释放的硫离子作为信号分子，以此为切入点获得基于配位键的硫离子响应释放材料。响应释放的原理在于硫离子会夺走Cu离子形成CuS沉淀，可以破坏载药体系的″氨基‑金属离子‑杀菌剂″结构，随着金属离子与杀菌剂的配位结构被破坏，杀菌剂释放出来。构建该载药体系的制备方法简单，针对性较强。

技术领域

本发明涉及到响应释放材料的制备，具体为一种基于配位键的硫离子响应释放材料及其制备。

背景技术

由微生物腐蚀造成的腐蚀损失约占腐蚀总损失的20％，是造成海洋工程设施加速破坏的重要因素，主要的腐蚀微生物包括铁细菌、硫酸盐还原菌、产酸菌等。

针对这些腐蚀微生物的防治方法主要是化学法，而传统的化学防治法就是将杀菌剂投放到环境中去，这种措施的副作用也很明显，会导致环境生态的破坏，增强细菌的耐药性。后来人们发现通过将杀菌剂包覆到多孔材料中去，可以起到一定的缓释作用，延长材料的使用寿命，但是由于这种缓释是没有针对性的，会对包覆的杀菌剂造成浪费。考虑到这一点，如果能设计一种能在目标微生物存在条件下实现杀菌剂响应释放的材料就能有效地解决上述方法的弊端。

发明内容

本发明目的在于保护一种针对硫离子实现响应释放的材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于配位键的硫离子响应释放材料的制备方法，以SBA-15分子筛作为载体材料，经高温煅烧，而后对材料表面进行氨基基团修饰，将氨基修饰后的分子筛分散于的金属盐溶液中负载金属离子，得负载有金属离子的分子筛载体。

所述SBA-15分子筛高温煅烧脱模为以2～4℃/min速率升温至250℃～300℃煅烧3～5h，然后以1～2℃/min速率升温至550～600℃煅烧3～5h，随炉冷却，取出分子筛。

所述材料表面进行氨基基团修饰为将煅烧处理后的载体材料经回流、萃取处理，进而使材料上修饰氨基基团；其中，回流过程为将煅烧后载体材料在100～120℃下活化8～12h，活化后与甲苯和有机硅烷混合于80～90℃下回流10～12h，真空抽滤，用无水乙醇冲洗，所得粉末干燥备用；萃取过程为将回流处理后的分子筛进行索氏提取，萃取剂为二氯甲烷和乙醚的混合溶液，萃取温度80～85℃，萃取时间8～12h。

上述回流和萃取过程需在氮气保护下进行。

所述煅烧后的载体材料、甲苯和有机硅氧烷之间的混合物比例为每1g的分子筛对应40～50ml的甲苯和2～4mmol的有机烷氧基硅烷试剂；所述回流处理后的分子筛与萃取剂的混合比例为每1g分子筛对应80～100ml的萃取剂，其中二氯甲烷和乙醚的混合比例为1∶1。

所述回流和萃取过程中干燥过程为将所得材料置于100～110℃下干燥8～12h。

所述金属离子负载为将修饰后载体分散于过量的含三水硝酸铜的无水乙醇中，在室温下搅拌2～4h，然后将SBA-15分子筛离心分离，洗涤(用无水乙醇冲洗3～5次)，40℃～50℃干燥过夜，得基于配位键的硫离子响应释放材料；其中，含三水硝酸铜的无水乙醇中三水硝酸铜的终浓度为0.2M-0.5M。

一种基于配位键的硫离子响应释放材料，其特征在于：按权利要求1所述方法制备所得基于配位键的硫离子响应释放材料的载体材料为SBA-15介孔分子筛，介孔尺寸为4～5nm，孔深为200nm左右，比表面积大，孔道分布均匀。

一种基于配位键的硫离子响应释放材料的应用，所述基于配位键的硫离子响应释放材料作为杀菌剂的载体。