[发明专利]一种改性纳米抑菌材料的制备方法及其产品

说明书

本发明公开一种改性纳米抑菌材料的制备方法，包括：将冰乙酸添加入钛酸丁酯中搅拌混匀得溶液A；将铜/银离子水溶液置于乙醇中搅拌混匀得溶液B，将溶液A加入溶液B中得混合溶液C，加热反应后烘干得到改性纳米抑菌材料。本发明通过在二氧化钛的制备过程中掺杂铜离子和银离子，制备铜/银离子掺杂改性二氧化钛抑菌纳米材料，铜/银离子的掺杂可以扩大光谱吸收范围弥补二氧化钛的紫外线利用率不足的缺点，从而提高二氧化钛抑菌性能。

技术领域

本发明涉及二氧化钛改性技术领域，具体涉及一种改性纳米抑菌材料的制备方法及其产品。

背景技术

二氧化钛俗称钛白，具有很好的光催化活性，化学稳定性高，对人体安全无害、成本低，是一种理想的无机抗菌剂；二氧化钛经波长365nm左右的光激发后，其价带上的电子就会被激发到导带，形成具有高氧化活性的空穴和光激发电子，并与周围的水和氧气发生反应生成·OH和·O₂^-。在二氧化钛表面生成的·OH和·O₂^-基团有极强的氧化能力，能使大部分有机污染物和细菌、霉菌分解为二氧化碳和水等无害物质。但是，二氧化钛光利用率很低，只能利用紫外光少部分光并且产生的光生电子、空穴对比较容易发生复合，从而导致二氧化钛光催化效率低，在实际应用中抗菌作用较弱；因此，亟需一种能够提高二氧化钛抑菌抗菌效果的改性二氧化钛抑菌纳米材料。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种改性纳米抑菌材料的制备方法及其产品。

本发明的技术方案之一，一种改性纳米抑菌材料的制备方法，包括以下步骤：

将冰乙酸添加入钛酸丁酯中搅拌混匀得溶液A；

将铜/银离子水溶液置于乙醇中搅拌混匀得溶液B；

将溶液A加入溶液B中得混合溶液C，加热反应后烘干得到改性纳米抑菌材料。

进一步地，所述冰乙酸和钛酸丁酯的混合体积比为50：34；所述铜/银离子水溶液和乙醇的混合体积比为1:4；所述混合溶液C中铜、银、钛元素摩尔比为(1-200)：(1-200)：1000。

过少的乙酸会无法良好的抑制酞酸丁酯的水解，所以要保持乙酸的过量。

不同的铜离子和银离子的掺杂量会导致二氧化钛与铜/银离子的量的不同，二氧化钛在可见光照下也会产生上述的反应，产生的具有强氧化性的基团，掺杂量的多少直接会影响其产生的自由基团的能力，并且铜，银离子本身具有抗菌性，掺杂量的变化，也会直接导致铜，银离子抗菌性能的变化。

进一步地，所述加热反应温度115-125℃，反应时间10-30min。

进一步地，所述溶液B中还加入氮化碳，混合溶液C中氮化碳和钛的摩尔比为1：(10-100)。

通过在溶液B中进一步添加氮化碳制备氮化碳负载铜/银离子掺杂的二氧化钛抑菌材料。

氮化碳是片状结构，负载铜/银离子掺杂的二氧化钛，首先会大大提升其表面积，其次氮化碳在可见光范围有吸收，与铜/银离子掺杂的二氧化钛会构建出异质结构，在可见光照射下大大延长了光生电子与空穴复合的时间，光生电子与空穴是具有强氧化性的自由基团，其存在还会导致超氧自由基、羟基自由基的生成，这些自由基均具有较强的氧化能力，进而可以使得细菌氧化分解。

进一步地，所述溶液B中还加入钨酸铋，混合溶液C中铋和钛的摩尔比为1：(10-100)。

通过在溶液B中进一步添加钨酸铋制备钨酸铋负载铜/银离子掺杂的二氧化钛抑菌材料。