[发明专利]一种基于共轭酞菁框架的单原子Ag抗菌材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗菌材料领域领域，尤其涉及一种基于共轭酞菁框架的单原子Ag抗菌材料及其制备方法，共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构主体的合成：取单体1,2,4,5‑四氰基苯和Ag离子源的化合物，溶解于混合溶剂Ⅰ中混合均匀，加热至70℃反应15分钟后，再升温至180‑220℃搅拌反应1‑4小时，得到共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构主体；共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构功能化材料的合成是将共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构主体与功能化配体以摩尔比例1:1‑1:2溶解于混合溶剂Ⅱ中混合均匀，加热至180‑220℃搅拌反应1‑4小时，得到共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构功能化材料。材料新颖，制备方法便捷，通过Ag配为中心与可见光下释放活性氧物质实现的广谱、强效、持久的灭菌性能，实用性强。

技术领域

本发明涉及一种抗菌材料领域领域，尤其涉及一种基于共轭酞菁框架的单原子Ag抗菌材料及其制备方法。

背景技术

由于具有改变细胞膜通透性、损伤DNA结构、降低脱氢酶活性等作用，银离子作为抗菌剂在织物、医疗器械、建材涂料、食品包装、净水处理、家电、日用品等方面得到了大量的应用。通过直接添加银离子或由银纳米粒子、银化合物释放银粒子，成为最常用的广谱和强效抗菌材料。然而，基于银离子的抗菌材料，随着银离子的析出其抗菌效果会显著下降，难以实现长期有效性。更为重要的是，纳米银能够穿过黏膜组织进入体内，银作为难以代谢的重金属，能够对细胞造成直接损伤，造成肝、肾毒性和免疫毒性，并能够跨越血睾和胎盘屏障、穿过血脑屏障，引起明显的生殖系统毒性、遗传毒性和中枢神经毒性。此外，释放到环境中的纳米银，对环境、生态系统等带来的影响也不容忽视。因此，发明人通过构筑具有共轭结构的二维酞菁框架，采用氮的配位作用制备单原子Ag中心，通过配体工程技术实现材料的多官能化。得到的化合物中Ag 被铆钉在框架内，不会以游离形式释放，极大的提高了稳定性，不仅具有本征的抗菌灭菌能力，还能在可见光照射下形成活性氧物质，具备强效、长效的抗菌性能。据查，基于全共轭酞菁框架的单原子Ag材料属于新型材料，且其抗菌性能尚未被开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于共轭酞菁框架的单原子Ag抗菌材料及其制备方法，材料新颖，制备方法便捷，通过Ag配为中心与可见光下释放活性氧物质实现的广谱、强效、持久的灭菌性能，实用性强。

为了解决上述问题，本发明所涉及的一种基于共轭酞菁框架的单原子Ag抗菌材料及其制备方法，采用以下技术方案：一种基于共轭酞菁框架的单原子Ag抗菌材料，具有式

(1)结构：

其中，中心为单原子Ag，R为H或者F、Cl、OH、CN、NH₂基团中一种或两种及两种以上官能团。

一种基于共轭酞菁框架的单原子Ag抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：

A、共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构主体的合成

取单体1,2,4,5-四氰基苯和Ag离子源的化合物摩尔比例1:0.25-1:1.5，溶解于混合溶剂Ⅰ中混合均匀，加热至70℃反应15分钟后，再升温至180-220℃搅拌反应1-4小时，自然冷却至室温，溶液颜色变深至墨绿色或黑色，停止反应，除去溶剂后洗去未反应完全的单体，通过离心得到共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构主体；

B、共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构功能化材料的合成

将步骤A中得到的共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构主体与功能化配体以摩尔比例1:1-1:2 溶解于混合溶剂Ⅱ中混合均匀，加热至180-220℃搅拌反应1-4小时，自然冷却至室温后停止反应，除去溶剂后洗去未反应完全的单体，通过离心得到共轭酞菁框架铆钉单原子Ag结构功能化材料。

优选的，Ag离子源为硝酸银、三氟乙酸银、醋酸银中的一种，Ag离子源为结构导向剂和配位中心。