[發明專利]基于催化原理的長效無機抗菌材料

無效

• 申請號: 201010202978.8
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102283249A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海牛翼新能源科技有限公司
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01P1/00;A01P3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為一種基于催化原理的長效無機抗菌材料，涉及涂料、塑料和橡膠等化工和食品行業以及纖維織物的紡織行業等領域。其特征在于抗菌材料通過量子化的基于催化原理的長效無機和hollandite型二氧化錳分子篩的協同作用，采用催化活化氧的殺菌機理，殺菌時銀不消耗，使抗菌材料對氧具有極高的活化性能，導致抗菌劑具有長效、高效和穩定等性能的廣譜抗菌能力，且對人體無任何不良副作用。?

本發明還涉及上述的抗菌材料制備方法。?

本發明還涉及上述抗菌材料應用于制備各種涂料、塑料、橡膠和織物等抗菌產品。?

背景技術

納米抗菌材料因抗菌效率高、穩定性好、無毒無味和廣譜性等優點具有廣闊的市場。常用于納米抗菌材料主要是負載Ag(Ag₂O)、CuO或ZnO等系列無機物，因為銀系抗菌能力較強，對革蘭陽性、陰性菌和霉菌以及酵母菌都有較好的效果，而且安全性好，對人體不產生毒害作用，所以目前商業化的抗菌劑主要是銀系抗菌材料，并廣泛應用于涂料、塑料、橡膠和織物等相關產品。?

目前認為銀系抗菌材料主要有兩種機理：銀離子滲出機理和催化活化氧機理。銀離子滲出機理是通過銀系抗菌材料滲出銀離子Ag⁺跟微生物結合，破壞細胞合成酶、電子傳輸系統、呼吸系統或物質傳送系統等，導致微生物死亡。目前多數無機抗菌材料都是采用銀離子滲出機理。如CN?1568704A發明的TiAgZn復合體系，CN?1742583A發明的納米TiO₂，ZnO和Ag₂O體系以及US20090047311發明的銀硫酸鋁體系等。這樣機理因為需要不斷消耗Ag⁺，所以抗菌劑的使用壽命(耐用性)決定于抗菌材料銀的含量，最終因銀的耗盡導致抗菌性能失效。所以滲出機理的Ag⁺抗菌劑在使用壽命和經濟上存在問題，不能適應持續發展的經濟戰略。?

催化活化氧機理主要是銀原子(包括帶部分正電荷Ag離子)在空氣中能夠?將空氣中的氧活化成活性氧物種(如O^-，O₂^-或者O₂^2-等)，或在液體中能將溶劑活化成活性自由基(HO·或RO·，R代表有機物等)，這些活性氧物種或者活性自由基能非選擇性的破壞微生物基體，導致微生物的死亡。這樣的抗菌劑對微生物沒有選擇性，故具有廣譜殺菌性能，因為基于催化的機理，所以殺菌作用不消耗貴金屬銀，具有長效性和穩定性。因此，催化活化氧式的抗菌材料具有銀離子滲出式抗菌材料無法攀比的優勢。如CN?101187018A鋁片上負載金屬銀具有規整的結構；CN?1857309A利用金屬銀粉制成婦女用的噴劑對各種細菌真菌等有很好的效果；US?20090130181用UV將Ag⁺在多種天然和合成的材料上原位還原成金屬Ag，具有高效和長效的抗菌性能等。?

納米粒子具有尺寸小、表面積大和表面原子占有較大的比例等特點，所以其表面能隨著粒子的減少而增大，這樣變化是連續的或者是量子化的。如當材料的尺寸發生單原子-①→原子(團)簇-②→納米-③→微米變化時，物質的物化性能會發生顯著的變化。這種變化是量子化或是連續的，通常在①②③階段會發生質變，如D.W.Goodman研究了Au/TiO₂材料發現2-5納米Au對一氧化碳具有更好的催化氧化性能。單原子納米線是介于單原子、原子(團)簇和納米材料之間的物質范疇，其物化性能隨著長度的變化將發生重大變化，所以單原子納米線材料將具有較好的催化性能，將導致更好的催化活性氧式的抗菌性能。?

本發明的目的是提供一種具有高效持久抗菌性能的基于催化原理的長效無機抗菌材料以及制備方法和應用。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有長效、高效和穩定等性能的廣譜抗菌能力的基于催化原理的長效無機抗菌材料。?

本發明另一個目的是提供制備上述基于催化原理的長效無機抗菌材料的制備方法。

本發明還涉及上述基于催化原理的長效無機抗菌材料用于制備各種涂料、塑料、橡膠和織物等抗菌產品。?

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：?

本發明提供的基于催化原理的長效無機抗菌材料，采用以下方法合成：?

1.骨架摻雜hollandite型氧化錳分子篩的兩種制備方法?