[发明专利]一种氮化碳抗菌材料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种氮化碳抗菌材料、制备方法及其应用。本发明所述的氮化碳抗菌材料，通过以下方法制备：(1)三聚氰胺、三聚氰酸和掺杂分子2,6‑二氨基嘌呤按照质量比为1：1：0.01‑10混合，将2,6‑二氨基嘌呤加入三聚氰胺水溶液中并充分搅拌，待混合均匀后再将三聚氰酸水溶液缓慢的滴加到掺杂分子和三聚氰胺混合溶液中，搅拌均匀、静置后，抽滤，得到白色饼状沉淀，得到自组装的前驱体；(2)将此前驱体35℃‑100℃干燥后用研钵研磨均匀，然后在惰性气体保护下400℃‑750℃煅烧2小时以上制备出块状氮化碳材料。本发明中使用的氮化碳抗菌材料是一种新型无机非金属纳米材料，合成方便，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种具有抗菌材料，特别涉及一种氮化碳抗菌材料、制备方法及其应用。

背景技术

口罩对进入人体口腔、鼻腔和肺部的空气有一定的过滤作用。一次性使用的医用口罩或医用外科口罩基本有3层结构：两侧为单层粘层无纺布，中间为单层或多层熔喷层无纺布，中间的熔喷层也是过滤层，过滤层的纤维直径较小并附有静电，能以惯性碰撞、拦截、静电吸附和扩散作用等合作机制，阻隔空气中的颗粒或气溶胶，即飞沫和细菌等。现有医学口罩因无法有效清洁，故使用完后需立即弃用，可重复使用口罩已成为研究热点。为了实现口罩重复使用，现在已经有一些口罩的消毒方法，包括：以家用保鲜袋包裹，最高70℃加热30min；将口罩置于封闭铝制饭盒内，置于恒温烤箱56℃烤30min；蒸锅沸腾后，将口罩置于蒸盘上，加热熏蒸3min取出后，放于洁净干燥敞口容器自然晾干；使用家用紫外线灯或紫外线消毒碗柜，对口罩进行30min紫外线消毒；用75％医用酒精喷洒口罩两面；用消毒药水清洗，再于阳光下晾晒杀菌后重复使用；100℃沸水或蒸汽处理10min等。现有的一次性口罩杀灭细菌和病毒方法虽然很多，但是多需要较长的时间和专门的设备，因而仍然需要继续设计制造出可以快速高效廉价自动且可以多次使用的杀灭细菌和病毒的口罩产品。

中国专利CN111387613A公开了一种基于活性银离子抑杀细菌及病毒的效应制备可灭菌循环使用口罩的方法。中国专利CN111227349 A公开了一种基于富勒烯及其衍生物诱导细胞膜损伤并与细胞内生物大分子相互作用效应的杀菌抗病毒口罩的制备方法。中国CN111345529 A公开了一种基于含有抗菌因子活性炭无纺布的杀菌口罩的制备方法，这种口罩也可以进洗涤后反复使用。现有的技术大多是通过在口罩上加入较昂贵的金属纳米材料或化学分子来实现抗菌抗病毒效果，成本较高且会造成环境污染。碳化氮是一类新兴的非金属纳米材料，通常由三聚氰酸高温聚合合成，其具有块状结构，有大量研究表明，氮化碳材料可以在光的照射下催化溶液中的水生成氧自由基。氧自由基是一种被广泛使用的抗菌抗病毒物质，且对人体没有毒性，非常适合被用于防护细菌和病毒等病原体。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种氮化碳抗菌材料，该氮化碳抗菌材料可以在阳光或灯光照射下杀灭吸附在其上的细菌和病毒。本发明还提供了该氮化碳抗菌材料的制备方法及其应用，将该氮化碳抗菌材料应用与口罩或者附着于其他材料上，具有良好的杀菌抗病毒效果，可以重复使用。

技术方案：本发明所述的一种氮化碳抗菌材料，通过以下方法制备：

(1)三聚氰胺、三聚氰酸和掺杂分子2,6-二氨基嘌呤按照质量比为1：1：0.01-10混合，先将三聚氰胺溶解在去离子水中，然后将2,6-二氨基嘌呤加入三聚氰胺水溶液中并充分搅拌，待混合均匀后再将三聚氰酸水溶液缓慢的滴加到掺杂分子和三聚氰胺混合溶液中，搅拌均匀、静置后，抽滤，得到白色饼状沉淀，用去离子水洗涤干净，得到三聚氰胺、三聚氰酸和掺杂分子自组装的前驱体；(2)将步骤(1)得到的前驱体35℃-100℃干燥后用研钵研磨均匀，然后在惰性气体保护下400℃-750℃煅烧2小时以上，得到块状氮化碳材料。