[发明专利]一种金属元素掺杂纳米氧化锌与氧化石墨烯复合抗菌粉体的制备方法

摘要

本发明涉及纳米氧化锌材料技术领域，具体为一种金属元素掺杂纳米氧化锌与氧化石墨烯复合抗菌粉体的制备方法。本发明通过先向纳米氧化锌中掺杂金属元素，然后再对金属元素掺杂纳米氧化锌进行表面改性处理，接着使其与氧化石墨烯反应，可使制得的复合抗菌粉体具有更好的光催化效果和抑菌效果，增长光催化活性的响应波段至可见光区，扩充了太阳光光谱响应范围，使其在可见光谱区也具有光催化效应，可在抗菌抗紫外线产品方面具有更广泛的应用。本发明方法简单高效、易于工业生产，所制备的复合抗菌粉体分散性好，能耗低，抗菌灭菌效果好。

主权项

1.一种金属元素掺杂纳米氧化锌与氧化石墨烯复合抗菌粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1金属元素掺杂纳米氧化锌：将聚丙烯酸钠和纳米氧化锌均匀分散于水中，得分散液；向分散液中加入掺杂金属元素组分并在76‑100℃下反应3‑5h且控制pH值在3‑6范围内，得反应液；过滤反应液以收集沉淀并用水洗涤；沉淀干燥后置于350‑800℃下热处理2‑5h，得掺杂粉体；掺杂粉体经研磨处理后得金属元素掺杂纳米氧化锌；所述聚丙烯酸钠与纳米氧化锌的质量比为1:20‑25；所述聚丙烯酸钠分子量为30000‑50000；所述掺杂金属元素组分中，每种金属元素组分中金属元素的物质的量不大于纳米氧化锌的物质的量的10％，且原子序数小的金属元素的掺杂量不得少于原子序数大的金属元素的掺杂量；S2、金属元素掺杂纳米氧化锌的表面改性：将硅烷偶联剂和金属元素掺杂纳米氧化锌分散于无水乙醇中，然后在75‑80℃下回流反应3‑5h，得反应液；收集反应液中的沉淀物并用无水乙醇洗涤，然后干燥沉淀物，得改性金属元素掺杂纳米氧化锌；所述硅烷偶联剂与金属元素掺杂纳米氧化锌的质量比为1‑2:10；S3复合抗菌粉体：将改性金属元素掺杂纳米氧化锌分散于水中，得第一分散液；将氧化石墨烯超声震荡分散于水中得第二分散液；然后将第一分散液和第二分散液混合，得混合液；混合液在75‑100℃下回流1‑3h，得反应液；过滤反应液收集沉淀并洗涤；接着干燥沉淀并研磨沉淀，得复合抗菌粉体。