[发明专利]一种贵金属修饰半导体纳米柱阵列结构的PDMS-ZnO/Au杀菌材料及其制备方法

摘要

一种贵金属修饰半导体纳米柱阵列结构的PDMS‑ZnO/Au杀菌材料及其制备方法，属于半导体杀菌材料技术领域。选择PDMS作为基底，通过水热法在PDMS上生长ZnO纳米柱阵列，然后采用光还原的方法在ZnO表面复合Au纳米粒子，得到所述杀菌材料。本发明制备的杀菌材料作为一种仿生纳米柱型杀菌表面，其上分布着如“鞋钉”般的结构，当发生细菌粘附后，表面的微纳米结构通过缓慢撕裂细胞膜的运行机制，使细菌失活；引入Au纳米粒子后，可以实现对可见光的利用，还可通过表面等离子共振效应促进光生空穴与光生电子的分离，有效地抑制了载流子的重组，进而提升光催化活性，光催化过程可产生的活性氧自由基具有强大杀菌功能。

主权项

1.一种贵金属修饰半导体纳米柱阵列结构的PDMS‑ZnO/Au杀菌材料的制备方法，其步骤如下：1)将PDMS单体和固化剂按8～12：1的重量比混合，搅拌均匀后真空干燥除去气泡，随后在50～100℃条件下固化1～3小时，得到PDMS样品膜；2)取10～20mM锌盐的醇溶液50～100mL，向其中逐滴加入10～50mM碱的醇溶液30～60mL，得到的混合溶液在50～100℃的条件下加热搅拌1～3小时，得到ZnO种子溶液；然后将步骤1)得到的PDMS样品膜浸在该ZnO种子溶液里1～5min，使ZnO种子均匀致密地覆盖在PDMS样品膜表面，随后在50～100℃条件下加热30～60min，使PDMS与ZnO之间的结合力更强，得到固定有ZnO种子的PDMS样品膜；3)取20～60mM锌盐的水溶液50～150mL，向其中加入20～60mM六次甲基四胺的水溶液50～100mL，室温下搅拌10～30min后将该混合溶液转移至反应釜中，并将步骤2)得到的固定有ZnO种子的PDMS样品膜浸入到该混合溶液中，在80～120℃条件下加热6～12小时，冷却至室温后用去离子水反复冲洗，干燥后得到PDMS‑ZnO样品膜；4)将步骤3)中得到PDMS‑ZnO样品膜置于质量分数0.01～0.2％的含金酸的水溶液中，用质量分数1％～5％的碱的水溶液调节pH至7～10，室温条件下光照20～60min，反应结束后将样品膜取出后用去离子水反复清洗，干燥后得到PDMS‑ZnO/Au杀菌材料。