[发明专利]一种磷硫共掺杂氮化碳纳米材料、其制备方法及其应用

说明书

本发明属于新型纳米材料领域，具体涉及一种新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料、其制备方法及其应用。本发明采用简单可行的溶剂热法，制备磷硫共掺杂氮化碳纳米材料，在可见光照射下，磷硫共掺杂氮化碳纳米材料的光响应范围、电子空穴对数量都得到了大幅的提高，可以发挥较强的光催化作用，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较强的杀灭作用，另外，该纳米材料还具有良好的生物相容性，对离体细胞几乎没有毒性，同时在动物实验中显示良好的抗菌性能。本发明所提供的新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料可以作为一种新型的光催化抗菌剂，为多重耐药菌感染的治疗提供了新的可能性，在生物医学领域具有极大的应用价值。

技术领域

本发明属于新型纳米材料领域，具体涉及一种新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料、其制备方法及其应用。

背景技术

石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一种非金属半导体光催化纳米材料，具有禁带窄（2.7-2.8 eV）、成本低、稳定性高、生物相容性好等优点，广泛应用于生物医学领域。在可见光照射下，半导体光催化材料会产生较多的游离电子和空穴对，与水分子（H₂O）、氧（O₂）等物质反应生成活性氧（ROS），如超氧化物（•O^2-）和羟基自由基（•OH）等。活性氧可与细菌胞内的糖苷、不饱和脂肪酸以及蛋白质等物质发生反应来降解细菌的有效组分，影响其正常功能，从而发挥杀菌作用。但是纯g-C₃N₄存在比表面积小、电导率低和电子复合速率高等缺点，导致其光催化活性相对较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料、其制备方法及其应用。

本发明所采取的技术方案如下：一种新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将二氰二胺、硫脲和三磷酸脲苷超声分散于水中，用液氮剥离，然后冻干至粉末，将冻干所得粉末在氮气保护下升温至500-700℃进行煅烧1.5-2.5h，得到黄色粉末；

（2）将步骤（1）得到的黄色粉末超声分散到溶剂中，静置20-28h后，去除沉淀物，转移上清液到反应釜，密封在110-130℃下水热作用20-28h，烘干至粉末状，在粉末中加入水使其溶解，用液氮剥离，冻干后得到磷硫共掺杂氮化碳纳米材料。

优选地，步骤（2）中，所述溶剂为异丙醇和水以体积比为3:2混合得到的混合溶剂。

如上述的新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料的制备方法所制备的新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料。

如上述的新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料在制备光催化抗菌材料的应用。

如上述的新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料在制备光催化抗菌剂的应用。

如上述的新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料在制备抗菌敷料的应用。

本发明的有益效果如下：本发明采用简单可行的溶剂热法，制备磷硫共掺杂氮化碳（PSCN）纳米材料，在可见光照射下，PSCN的光响应范围、电子空穴对数量都得到了大幅的提高，可以发挥较强的光催化作用，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较强的杀灭作用，另外，该纳米材料还具有良好的生物相容性，对离体细胞几乎没有毒性，同时在动物实验中显示良好的抗菌性能。本发明所提供的新型的磷硫共掺杂氮化碳纳米材料可以作为一种新型的光催化抗菌剂，为多重耐药菌感染的治疗提供了新的可能性，在生物医学领域具有极大的应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。