[发明专利]一种多孔石墨烯负载弱光光触媒-纳米银复合抗病毒粉体的制备

说明书

一种多孔石墨烯负载弱光光触媒‑纳米银复合抗病毒粉体的制备方法，将分散剂在水溶液中混匀，预制膨胀石墨预混液，然后进行砂磨机研磨，在插层剂、分散剂、润湿剂、消泡剂和研磨剪切力的协同作用下制备10层以下的纳米石墨烯微片溶液；利用溶胶凝胶法，使钛在掺杂进氧化锌晶格的同时在其表面形成无定形二氧化钛包覆层，制备成弱光光触媒粉体，并制成粒径在50纳米以下的弱光光触媒分散液；接着，用高效络合剂将银化合物制备成亚稳态的超高浓度纳米络合银溶液；最后将上述三种溶液混合超声，将复合浆料在恒定功率日光灯下照射还原剩下的银离子，然后干燥，最终得到的多孔石墨烯负载弱光光触媒‑纳米银复合抗病毒粉体具有优异的杀菌和杀病毒能力。

技术领域

本发明属于抗病毒材料制备技术领域，具体涉及一种多孔石墨烯负载弱光光触媒-纳米银复合抗病毒粉体的制备。

背景技术

近几年，有研究报道了纳米银颗粒可以有效抑制人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒、呼吸道合包病毒、单纯疱疹病毒-1型、猴痘病毒和流感病毒。纳米银凭借其极高的抗菌活性、不产生耐药性的特点，拥有传统无机抗菌剂无法比拟的优势。尽管纳米银的抗菌活性得到了广泛承认，但银是重金属，即使以纳米形式存在，与人体过多接触可能会产生轻微毒性。如何减少银的用量同时又能保持其较高的抗菌活性是开发纳米银系抗菌剂所面临的重要课题。将纳米银固定在各种基质上形成纳米复合物是解决该问题的有效方法。氧化锌光触媒具有良好的热稳定性、持久性，特别是锌元素是人体所必需的微量元素，与人体相容性好，价格较低，且近年来人们发现纳米级氧化锌光触媒也具有抗菌抗病毒活性。

国内市场基本是以有机抗菌剂，也少量有以载银磷酸锆作为添加剂制作具有抗菌性能的产品，但其对于传染性病毒的灭杀率存在数据偏低且持续性差等缺点。

本发明在设计时就采用减少银的使用量的同时来重点提高纳米银的抗菌性能，并且赋予了该产品极高的病毒灭杀率。具体做法是开发了一种的适用于工业化批量生产的弱光光触媒/Ag/石墨烯三元复合抗病毒材料的方法，该材料由纳米银释放的银离子和氧化锌弱光光触媒激发的ROS协同作用，对耐药菌具有良好的抗菌抗病毒性能，使用石墨烯作为载体，使三元复合材料在长期缓慢释放银离子的情况下，提高了灭菌灭病毒的持续稳定性。

在合成该复合抗病毒材料中，采用物理化学相结合的方法制备石墨烯载体，利用溶胶凝胶法制备可见光激发的氧化锌弱光光触媒材料，根据高效络合剂特性制备亚稳态的超高浓度纳米络合银溶液，最后复合该三种配方成分，利用弱光光触媒的可见光催化特性，原位还原负载在石墨烯和弱光光触媒表面的纳米银，形成多孔石墨烯负载弱光光触媒-纳米银复合抗病毒粉体。该产品只需要可见光或弱光条件下，就可以具有非常高的杀菌和杀病毒功效，因此，可广泛应用于室内室外条件下应用的抗菌塑料、抗病毒涂料、抗病毒无纺布模块、抗病毒中央空调等领域。

发明内容

本发明提供的一种多孔石墨烯负载弱光光触媒纳米银复合抗病毒粉体的制备，具体步骤如下：

(1)高分散纳米石墨烯微片浆料的制备：将膨胀石墨在搅拌的同时加入到预溶有分散剂、消泡剂、润湿剂的水溶液中，搅拌混匀，乳化机预分散。然后进行砂磨机研磨分散，在插层剂、分散剂和研磨剪切力的协同作用下，制成直径约为1～5微米、厚度≤10层的纳米石墨烯微片浆料。

(2)氧化锌弱光光触媒浆料的制备：将一定质量的锌化合物加入到乙醇中搅拌，再依次加入钛化合物、乙酰丙酮、乙二胺四乙酸、柠檬酸、氨水，80℃快速搅拌配成透明溶胶，240℃预烧，500℃煅烧，即得到无定形二氧化钛包覆的钛掺杂氧化锌弱光光触媒粉体。再将弱光光触媒粉体加入分散剂、改性剂、消泡剂、润湿剂，使用纳米研磨机制备成50纳米以下的透明浆料。

(3)高浓度亚稳态透明络合银离子抗菌剂的制备：使用高效络合剂、纳米保护剂将银化合物制备成亚稳态的超高浓度纳米络合银溶液。