[发明专利]一种稀土氧化物协同纳米银抗菌剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土氧化物协同纳米银抗菌剂及其制备方法，利用稀土离子可以改变细胞膜的通透性，使银离子更容易进入细菌内，从而提高了抗菌剂的抗菌性能，本发明采用氧化还原法和溶胶凝胶法的合成工艺分别制备纳米银溶胶和稀土湿凝胶化合物，然后在湿凝胶下进行预复合，随后再进行煅烧，获得稳定的纳米银和稀土氧化物复合物，使得稀土氧化物协同纳米银抗菌方面具有独特的功效，有效克服了银系抗菌对光、热敏感、易变色、易迁移失效、抗菌成本高等缺陷，此外，稀土本身具有一定的抗菌功效，相较于采用沸石、磷酸盐、白炭黑等作为载银载体具有更高的抗菌效率，可以大大拓展银系抗菌的应用范围。

技术领域

本发明属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种稀土氧化物协同纳米银抗菌剂及其制备方法。

背景技术

抗菌材料是指材质本身具有杀灭或者抑制非益菌增殖的一类功能材料，将其复合到橡胶，塑料，陶瓷，棉织物，涂料等基材中，制成抗菌产品，可有效地阻止细菌、病毒的入侵和传播，为人们提供一个健康的生活环境。抗菌材料可分为三大类：天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。其中无机抗菌剂兼具有机抗菌剂和天然抗菌剂两方优点，所以无机抗菌剂是未来发展趋势。无机抗菌剂应用最广的主要是银系抗菌剂，尽管银系抗菌剂具有杀菌效率高、抗菌活性强、抗菌范围广、抗菌持久、不挥发等特点，但是在实际应用过程中存在抗菌成本高、容易从基体中迁移造成失效、耐候性差、对光和热敏感、易被还原团聚等缺陷。

CN 102763678 B和CN 1313005C分别采用磷酸锆和羟基磷酸锆钠做为载体载银的方法，虽然可以克服银抗菌的某些缺陷，但是磷酸锆和羟基磷酸锆钠载体本身不具备抗菌功能，所以在抗菌效率方面会有所降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种稀土氧化物协同纳米银抗菌剂。

本发明的另一目的在于提供上述稀土氧化物协同纳米银抗菌剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种稀土氧化物协同纳米银抗菌剂，由如下重量份的原料组分制成：

上述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、明胶和壳聚糖中的至少一种；

上述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、双氧水、甲酸胺和次亚磷酸钠中的至少一种；

上述稀土盐为稀土硝酸盐和/或稀土硫酸盐，该稀土包括镧、铈、钕、镨、钐、铕、钇、钆和镝；

上述酸为柠檬酸、柠檬酸锌、苹果酸、草酸、酒石酸、甲酸和乙酸中的至少一种；

上述溶剂为水或无水乙醇。

在本发明的一个优选实施方案中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮或壳聚糖。

在本发明的一个优选实施方案中，所述还原剂为硼氢化钠或抗坏血酸。

在本发明的一个优选实施方案中，所述稀土为镧、铈或钕。

在本发明的一个优选实施方案中，所述酸为柠檬酸或柠檬酸锌。

上述稀土氧化物协同纳米银抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将硝酸银、分散剂和20-30重量份溶剂配制成第一溶液，将还原剂和10-20重量份溶剂配制成第二溶液；

(2)将第一溶液于15-60℃下分散均匀，然后将第二溶液在1-2h内匀速滴加到第一溶液中，滴加结束后，保温反应2-4h，再经洗涤，得到纳米银溶胶；

(3)将稀土盐、酸和其余的溶剂配制成第三溶液；

(4)将第三溶液于15-60℃搅拌2-4h，得到稀土湿凝胶；