[发明专利]一种黑磷复合材料的应用

说明书

本发明涉及纳米材料杀菌领域，尤其涉及一种黑磷复合材料在捕获杀菌中的应用。黑磷复合材料在捕获杀菌中的应用，所述黑磷复合材料用于杀灭细菌，反应快，效果好，杀菌方式不会有二次污染，黑磷降解产物对环境友好，应用领域广阔。

技术领域

本发明涉及纳米材料杀菌领域，尤其涉及一种黑磷复合材料在捕获杀菌中的应用。

背景技术

细菌等病原微生物通过空气传播、水传播、食物传播、医源传播、接触传播进入人体，对我们的身体健康造成巨大的威胁。传统的治疗方式是抗生素治疗，但是耐药菌株的出现，治疗方式受到巨大的挑战。纳米材料由于本身具有抗菌性能、比表面积大、反应位点多、以及体积小易入细菌内等优异的性能受到广泛的关注。

一般的纳米材料杀菌的方式可以分为物理机制和化学机制。物理机制，比如像石墨烯通过破坏细胞的膜结构来杀死细菌。化学机制一般是通过释放有毒粒子和光化学反应产生ROS来杀死细菌。但是这些方式效率低、有毒性、反应条件比较苛刻。

发明内容

本发明目的在于一种黑磷复合材料在捕获杀菌中的应用。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种黑磷复合材料的应用，黑磷复合材料在捕获杀菌中的应用。

进一步的说，将黑磷复合材料置于样品中于近红外光源下光照下，即可实现对样品中细菌的捕获杀菌。

所述近红外光源与样品距离为5-10cm；其中，近红外光源的波长为808nm,功率为2W/cm²。

所述的菌液是细菌的菌悬液，例如：大肠杆菌。本实验可用于金黄色葡萄球菌、大肠肠杆菌等多种细菌。

所述黑磷复合材料为在黑磷表面修饰上乙醇基芳基重氮盐，通过酯化反应接上2-溴丙酰溴，然后通过ATRP反应在其表面接上PNIPAM，即得。更进一步，将所述黑磷复合材料和待处理混合，于混合物5-10cm处通过近红外光源照射，利用复合物表面修饰捕获絮凝细菌，而后进一步照射通过光热效应进行杀菌；而后通过涂平板计数。

所述红外近红外光源置于混合物上方垂直于混合物液面5-10cm处；若是将其置于其他位置或距离同样也可实现仅是通过调节照射时间等提高能量。

所述的平板在37℃的培养箱中培养14h,然后计数，统计。

原理：本发明利用接在材料PNIPAM，是一种温敏材料，当温度超过LCST时，表面的聚合链就会塌陷，包裹细菌沉淀；另一方面，利用黑磷的光致发热效应，使得材料在光照时温度升高，热裂解细菌。

本发明具有如下优点：

本发明将黑磷复合材料应用在捕获和杀灭细菌方面，它具有杀菌方式高效、杀菌过程不会释放有毒物质、反应过程简单、材料的降解产物对环境友好的优点，具体为：

1.本发明应用黑磷复合材料捕获和杀灭细菌，可以解决类似于石墨烯等物质，犹如纳米刀破坏细胞的膜结构来杀灭细菌的过程缓慢的问题。

2.通过黑磷复合材料的光致发热效应，可以解决在杀菌过程中释放有毒粒子和反应过程严苛的问题。

3.本发明所使用的黑磷复合材料，它的降解产物是磷酸盐，对环境友好。另外，黑磷的制备成本在逐渐降低，应用范围会更加广阔。

4.本发明黑磷复合材料在近红外光的照射下，使其表面修饰的PNIPAM，受到温度的控制塌陷，进而能够裹挟细菌沉降，再进一步的经近红外光的照射可以杀死细菌。

附图说明

图1为本发明实施例黑磷复合材料的SEM图；

图2为本发明实施例黑磷复合材料的EDX图；