[发明专利]一种Ag掺杂纳米TiO2

说明书

本发明涉及抗菌材料技术领域，且公开了一种Ag掺杂纳米TiO₂接枝聚丙烯酸酯的抗菌材料，以钛酸四丁酯、硝酸银为原料，经陈化得到Ag‑Ti前驱体，经沸水处理、煅烧，得到Ag掺杂纳米TiO₂多孔球，Ag掺杂使TiO₂吸收带边红移，减小TiO₂禁带宽度，Ag⁺可捕捉光生电子，降低光生电子‑空穴复合率，Ag‑Ti前驱体经沸水处理，形成大量孔道，Ag掺杂纳米TiO₂多孔球表面大量羟基与γ‑巯丙基三甲氧基硅烷反应，得到巯基化Ag掺杂纳米TiO₂多孔球，再以二苯甲酮为光引发剂、甲基丙烯酸等单体为原料，经过巯基‑烯烃光聚合法，得到Ag掺杂纳米TiO₂接枝聚丙烯酸酯，改善Ag掺杂纳米TiO₂在聚丙烯酸酯中的分散性和相容性，赋予聚丙烯酸酯优异的光催化抗菌性能。

技术领域

本发明涉及抗菌材料技术领域，具体为一种Ag掺杂纳米TiO₂接枝聚丙烯酸酯的抗菌材料及其制法。

背景技术

随着科技的发展，便利了人们在全球范围内出行的同时，也增大了各种流行性疾病在全球范围内传播的可能性，另一方面，水污染的问题日益严重，使得环境中产生了越来越多的致病病原菌，会引发新的传染病，对人们的健康产生越来越大的威胁，使得人们对于抗菌材料的研究越来越重视，大量的科学家都在探索一种有效的杀菌方法，包括紫外线照射、臭氧化、光催化等，其中光催化杀菌被认为是最有可持续性和成本效益的杀菌方式之一。

目前，一种常用的方式是在涂料中加入一定量合适的、稳定性好的抗菌材料，制成抗菌涂料，可以直接涂装在各种材料表面，使用非常方便，而传统的涂料防霉、抗菌效果差，从环保、健康的角度考虑，研究并推广使用抗菌涂料非常有必要。

丙烯酸涂料具有耐污染、耐酸、耐碱的优点，使其应用广泛，但是，聚丙烯酸酯本身并不具有抗菌的效果，使得我们需要对丙烯酸进行化学改性处理，使其具备抗菌的效果，在众多光催化剂中，TiO₂在可见光和紫外线下具有杀菌、抗病毒、降解细菌、有机物的作用，同时二氧化钛具备光催化动力较强、廉价、原料丰富、性能稳定、无污染等优点，在光催化领域的应用十分广泛，但是二氧化钛却有带隙较宽、光生电子-空穴容易复合、吸收光的范围较窄的缺点，严重制约其在光催化领域的应用，为此，我们采用Ag掺杂纳米TiO₂接枝聚丙烯酸酯的方式来解决上述问题。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种Ag掺杂纳米TiO₂接枝聚丙烯酸酯的抗菌材料及其制法，解决了丙烯酸不具有抗菌性能、TiO₂带隙较宽、光生电子-空穴容易复合、吸收光的范围较窄的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Ag掺杂纳米TiO₂接枝聚丙烯酸酯的抗菌材料，所述Ag掺杂纳米TiO₂接枝聚丙烯酸酯的抗菌材料制备方法如下：

(1)向烧杯中加入乙二醇、钛酸四丁酯、硝酸银，置于磁力搅拌装置中，常温密闭搅拌8-12h，再加入去离子水、丙酮，搅拌20-40min，将所得混合液陈化0.5-2h，离心并干燥，得到Ag-Ti前驱体产物；

(2)将所得的Ag-Ti前驱体产物置于去离子水中，超声震荡均匀，再置于磁力搅拌装置中，在80-120℃下搅拌1-3h，离心、洗涤并干燥，将干燥产物置于管式炉中，在280-320℃下煅烧1-3h，得到Ag掺杂纳米TiO₂多孔球；