[发明专利]一种缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料，其特征在于，所述缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料含有组分A和组分B，所述组分A和组分B的质量比为(0.5～10):1，所述组分A为负载纳米零价铁和纳米银的活性炭，所述组分B为负载石墨烯的活性炭，所述组分B中石墨烯的质量占比为0.1％～20％；

所述组分A按照以下步骤制备得到：

S11、将活性炭进行酸化处理后干燥，得到酸化活性炭；

S12、将硫酸亚铁采用乙醇和水的混合溶剂溶解，之后加入聚乙二醇混合均匀，得到浸渍液；

S13、将酸化活性炭加入到浸渍液中搅拌均匀，之后加入硼氢化钠溶液进行原位还原反应，洗涤，得到负载纳米零价铁的活性炭；所述原位还原反应的条件包括搅拌速率为300～800r/min，反应温度为室温，反应时间为20～40min；

S14、将负载纳米零价铁的活性炭在氮气保护下加入到银盐溶液中进行氧化还原反应，所述氧化还原反应的条件包括搅拌速率为300～800r/min，反应温度为室温，反应时间为10～40min，得到组分A。

2.根据权利要求1所述的缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料，其特征在于，所述组分A中活性炭的粒径为0.8～1.5mm或0.01～0.2mm，且所述组分B中活性炭的粒径为0.05mm以下。

3.根据权利要求1所述的缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料，其特征在于，所述组分A中纳米零价铁的质量占比为0.1％～1.0％，纳米银的质量占比为0.03％～2.00％。

4.根据权利要求1所述的缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料，其特征在于，

步骤S11中，所述酸化处理的方式为将活性炭按照固液比1:(3～10)在质量浓度为2～10％的优级盐酸溶液中浸泡20～30h，之后用去离子水洗至pH值不变，烘干；

步骤S12中，所述乙醇和水的体积比为2:8～8:2；所述聚乙二醇的数均分子量为200～4000；所述聚乙二醇和硫酸亚铁的质量比为1:(2～5)；所述硫酸亚铁中的铁与酸化活性炭的质量比为1:(5～200)；

步骤S13中，所述硼氢化钠溶液的量按摩尔比nFe²⁺/nBH₄^-＝1:3～1:8加入；所述原位还原反应的条件包括搅拌速率为300～800r/min，反应温度为室温，反应时间为20～40min；

步骤S14中，所述银盐为硝酸银；所述银盐溶液的浓度为C_(Ag+)＝0.2～10mmol/L。

5.根据权利要求1所述的缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料，其特征在于，所述组分B按照以下步骤制备得到：

S21、将活性炭粉碎后进行酸化处理后干燥，得到酸化活性炭粉末；

S22、将氧化石墨烯超声分散于超纯水中得到均匀的氧化石墨烯溶液；

S23、将酸化活性炭粉末加入氧化石墨烯溶液中，搅拌后加入抗坏血酸进行还原反应，反应完成后进行过滤、洗涤和烘干，得到负载石墨烯的活性炭。

6.根据权利要求5所述的缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料，其特征在于，

步骤S21中，所述粉碎的方法为将活性炭按照固液比为1:(50～100)加入去离子水中，使用行星式球磨机以230～300r/min的转速球磨180～300min，去离子水洗涤后烘干；所述酸化处理的方法为用摩尔浓度为0.5～3M的优级盐酸溶液按照固液比为1:(3～10)浸泡20～30h，之后去离子水洗至pH值不变，烘干；

步骤S22中，所述氧化石墨烯和超纯水的用量使所得氧化石墨烯溶液的浓度为0.3～2mg/mL；

步骤S23中，所述酸化活性炭粉末与氧化石墨烯的质量比为(2.5～20):1；所述搅拌的速率为250～500r/min，时间为12～24h；所述抗坏血酸与氧化石墨烯质量比为(0.5～10):1；所述还原反应在水浴70～100℃下进行2～6h。

7.权利要求1～6中任意一项所述的缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括将组分A和组分B混合均匀。

8.权利要求1～6中任意一项所述的缓释型碳基抗菌抗病毒复合材料在抗病毒防护装备、抗病毒净水过滤滤芯中的应用。