[發明專利]立方體磷酸鋯載銀抗菌粉的制備方法

有效

• 申請號: 201210273501.8
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN102763678A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 吳繼賢;周路;吳永鑫;康朝暉;楊振威
• 申請（專利權）人: 晉大納米科技（廈門）有限公司
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01N25/08;A01P1/00;A01P3/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種磷酸鋯載銀抗菌劑，尤其是涉及一種立方體磷酸鋯載銀抗菌粉的制備方法。

背景技術

銀離子抗菌源于中國古代,并伴隨著人類文明的進步而逐步完善發展起來。現已經成為提高人類生活品質的一個重要組成部分,也是世界各國科學家的研究熱點。銀系無機抗菌劑是無機抗菌材料中最主要也是最重要的一類品種。

無機銀系抗菌粉從載體上可分為硅酸鹽系（包括沸石、托勃莫來石、硅膠玻璃、膨潤土等）,磷酸鹽系（包括磷酸鋯、磷酸鈣等）、氧化物系（包括TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃等）和其他（如活性碳、碳纖維、絡合物等）。但由于銀的化學性質活潑,在紫外光的照射下銀系抗菌劑容易變色,從而嚴重影響了其應用。銀系抗菌劑易變色是由于銀離子與載體的結合力弱,銀離子易于溶出氧化的結果。立方體磷酸鋯鈉表面為多孔型結構，不僅比表面積大、吸附能力強,而且化學穩定性好、耐高溫，并能使擔持的抗菌金屬離子產生很好的緩釋作用。以此為載體能有效增強載體與銀離子之間的結合力，從而使抗菌劑具有耐紫外光照、耐高溫、抗菌力持久等優點。

中國專利CN102239887A公開一種納米級磷酸鋯載銀復合無機抗菌劑的制備方法，其包括以下的步驟：a、制備納米磷酸鋯載體：在氯氧化鋯水溶液中加入足量的磷酸二氫鈉水溶液反應得到納米級磷酸鋯載體；b、超濾：將納米磷酸鋯載體置入超濾膜系統中，至濾液中用銀離子檢驗無氯離子時，完成超濾；c、抗菌金屬離子吸附、置換：將納米磷酸鋯載體的溶膠沉淀加純水溶解，而后加入抗菌金屬離子水溶液，充分吸附、置換反應；d、無機抗菌粉體的制備：抽濾，清洗反應產物，烘干濾餅，烘干后的濾餅稍微粉碎后煅燒，獲得產品。該制備方法采用超濾膜除去合成磷酸鋯過程中產生的副產物無機鹽，以使磷酸鋯載體不需要經過高溫煅燒就可以直接用于吸附、置換金屬離子。

中國專利CN1600536公開一種納米層狀磷酸鋯載銀無機抗菌粉及其制備新方法。它以納米層狀磷酸鋯為載體，其pH在1～2之間，圓片最長徑小于600nm、厚度小于50nm，其制備過程通過模板劑與晶粒生長抑制劑來控制粉體的形貌與大小。銀離子的交換是采用鋅離子過渡法，此法使銀離子的利用率提高到100％，通過稍過量的鋅離子，在高溫下可形成氧化鋅包覆銀離子的微核結構。此法制得的無機抗菌粉體具有無毒、顆粒均勻、耐候性優異、加工穩定性優異、抗菌效果持久等特點?？蓮V泛應用于化纖、塑料、水處理、后整理等領域。

發明內容

本發明的目的在于提供一種立方體磷酸鋯載銀抗菌粉的制備方法。

所述立方體磷酸鋯載銀抗菌粉，其粉體微觀結構為立方體形狀，銀負載在立方體上，立方體邊長為400～1000nm。

本發明包括以下步驟：

1）立方體磷酸鋯載體的制備：將氧氯化鋯、磷酸二氫鈉和草酸鈉溶于水于反應釜中加熱攪拌，得立方體磷酸鋯載體；

2）將步驟1）所得立方體磷酸鋯載體與硝酸鋅水溶液混合，攪拌后生成載鋅中間體；

3）將載鋅中間體配制成6%～10%的水分散液，加入硝酸銀溶液，使得銀離子在載體中的含量為1.5%～3.5%，攪拌，洗滌，過濾，干燥，鍛燒得最終產物立方體磷酸鋯載銀抗菌粉。

在步驟1）中，所述氧氯化鋯、磷酸二氫鈉、草酸鈉的摩爾比為1∶（1.5～2.1）∶（0.7～1），所述加熱的溫度可為90℃，加熱的時間可為28h；其中氧氯化鋯和磷酸二氫鈉為反應原料，是產品中鋯元素和磷酸根的來源，草酸鈉為模板劑，用于控制載體的形貌；所述氧氯化鋯、磷酸二氫鈉、草酸鈉的摩爾比最好為1∶1.9∶0.9；所述立方體磷酸鋯載體中按質量百分比含水率可為40%～50%。

在步驟2）中，所述攪拌的條件可為在90℃下攪拌2h；所述立方體磷酸鋯載體與硝酸鋅水溶液的質量比可為1∶（0.3～0.4），所述硝酸鋅水溶液的濃度可為40%～50%。

在步驟3）中，所述攪拌的條件是在溫度為60～70℃下攪拌3h。

本發明的立方體磷酸鋯載體的制備采用常壓水熱合成法，其工藝簡單，操作方便，設備選擇性大。

本發明選用草酸鈉為模板劑代替舊工藝的氫氟酸，制備出立方體形狀的磷酸鋯載體，從而使產品及其生產過程真正做到安全無毒，并且在生產設備上可以選擇搪瓷設備，節約生產成本。

本發明采用鋅離子過渡過載銀，先用鋅離子交換納離子，再用銀離子交換鋅離子，通過控制粉體的載鋅離子量來提高銀離子的利用率，使得銀離子的利用率幾乎達到100%，節約成本。

附圖說明