[发明专利]石墨烯抗菌复合膜的制备方法、制得的抗菌复合膜

说明书

本发明公开一种石墨烯抗菌复合膜的制备方法，涉及复合材料技术领域，本发明包括以下步骤：(1)在氧化石墨烯水溶液中加入硝酸银粉末，超声，得到氧化石墨烯/硝酸银复合材料；(2)将氧化石墨烯/硝酸银复合材料分散在细菌纤维素膜上，获得细菌纤维素/氧化石墨烯/硝酸银复合膜；(3)在惰性保护气体中用等离子体处理细菌纤维素/氧化石墨烯/硝酸银复合膜后，用去离子水清洗，自然干燥后，获得石墨烯抗菌复合膜。本发明还提供一种由上述制备方法制得的石墨烯抗菌复合膜本发明的有益效果在于：本发明的方法反应简单，条件温和，制备快速，本发明制备的细菌纤维素/石墨烯/银复合材料薄膜，稳定性强，无需其它处理，即产即用。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种石墨烯抗菌复合膜的制备方法、制得的抗菌复合膜。

背景技术

细菌纤维素是一种由细菌在不同条件下合成的具有生物降解性的纤维素的统称，作为一种环境友好、可再生的生物高分子材料，具有极大的商业价值和良好的发展前景。与天然的植物纤维素相比，细菌纤维素具有：(1)高持水性和高透气性；(2)良好的生物相容性和可降解性；(3)高化学纯度和可调控性；(4)高抗张强度和弹性模量以及合成时的可调控性等优点。这些优异性质使细菌纤维素在生物医药、造纸及化妆品等领域被广泛应用。

细菌纤维素虽然具有很多优异的性能，但其自身没有抗菌活性，因此其应用受到很大限制。目前，纳米复合材料因其粒径小，比表面积大而被广泛应用于生物医学，环境保护和能源器件等领域。研究表明纳米颗粒如银、氧化锌和铜及其氧化物等通过在水溶液中释放出具有杀菌效果的Ag⁺、Zn²⁺、Cu²⁺而具有良好的抗菌能力，且不易产生耐药性。其中，银离子以抗菌活性高、毒性小等优点而成为理想的新型纳米抗菌材料，在食品包装，水质净化和医疗器械生产等领域具有广泛前景。但是，由于银纳米颗粒粒径小，容易发生聚集而严重的限制了其各方面的应用。因此选择一种合适的载体不仅可以解决纳米颗粒的溶解性和稳定性问题，而且能够最大程度的发挥二者的协同功能。

石墨烯作为一种新兴的二维碳材料，因其独特的结构而具有超高的比表面积和良好的力学、电学性质等优点而被广泛使用。氧化石墨烯作为石墨烯的一种衍生物，其二维片层上含有许多含氧基团，这使得氧化石墨烯能够均匀的分散在水溶液中。同时它还可以作为一种优秀的载体使纳米颗粒均匀的分散在其二维平面之上。目前，有关石墨烯复合材料的制备主要集中在先将GO还原为石墨烯，后再与其它组分或前驱体通过物理或化学方法复合，通常涉及到危险的化学试剂，毒性大且会对环境造成一定的危害，如公开号为CN102125056A的专利公开一种银/石墨烯抗菌复合材料的制备方法，因此寻找一种绿色环保、高效安全的石墨烯-银复合材料的制备方法成为了当今研究热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的石墨烯抗菌复合材料的制备涉及到危险的化学试剂，毒性大且会对环境造成一定的危害。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提供一种石墨烯抗菌复合膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)在氧化石墨烯水溶液中加入硝酸银粉末，超声，得到氧化石墨烯/硝酸银复合材料；

(2)将步骤(1)中制得的氧化石墨烯/硝酸银复合材料分散在细菌纤维素膜上，获得细菌纤维素/氧化石墨烯/硝酸银复合膜；

(3)在惰性保护气体中用等离子体处理细菌纤维素/氧化石墨烯/硝酸银复合膜后，用去离子水清洗，自然干燥后，即获得石墨烯抗菌复合膜。

有益效果：本发明采用等离子体还原耗时短，效果明显，绿色无污染，无需任何化学还原剂和对环境有害的还原剂，可在室温环境下操作，反应条件温和；制备的金属纳米粒子粒径小且分布均匀；低成本且样品无杂质残留，先将氧化石墨烯和硝酸银混合在一起，再用等离子体对其放电，将其还原成石墨烯和银复合材料后与细菌纤维素膜进行复合，使得石墨烯/银能够稳定的附着在其表面。