[發(fā)明專利]一種銀基復(fù)合顆粒、其制備方法及含有該顆粒的抗菌劑

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210294909.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN102845471A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煙臺(tái)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01N59/16
• 分類號(hào): A01N59/16;A01N25/08;A01P1/00;D06M23/02;D06M11/83
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;張皓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有殺菌作用的銀基復(fù)合粉體，具體而言，涉及一種具有核-殼結(jié)構(gòu)并且其中單質(zhì)銀或銀基化合物具有徑向濃度梯度的二氧化硅/銀復(fù)合粉體，其具有強(qiáng)的殺菌作用，同時(shí)具有耐水洗，耐光致變色等特點(diǎn)。

背景技術(shù)

單質(zhì)銀或銀基化合物具有很強(qiáng)的殺菌作用，這主要是因?yàn)殂y元素外層單子易于獲得和失去。特別是作為一種無機(jī)金屬抗菌材料，含銀抗菌劑引起了人們的廣泛關(guān)注。特別是，由于與有機(jī)抗菌劑相比，無機(jī)金屬抗菌材料具有廣譜、高效、無副作用和不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)，人們對(duì)其的研究也越來越深入。然而由于銀對(duì)光線非常敏感，因而導(dǎo)致其容易變色，這一直是銀作為抗菌劑應(yīng)用的主要限制之一。

目前對(duì)銀基抗菌劑的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：

1）通過離子交換將銀離子嵌入具有離子交換性質(zhì)的載體中，如沸石、層狀磷酸鹽等，例如CN1615700A1，CN101092493A和CN1762218A中，將ZnO或Ag負(fù)載在介孔材料、沸石或納米SiO₂顆粒上制備負(fù)載型抗菌材料；

2）通過高溫?zé)Y(jié)，銀離子嵌入載體晶格中，主要以晶格缺陷形式存在，例如CN1771807A中描述了在ZnO晶格中摻雜銀的無機(jī)抗菌劑；

3）選擇與銀離子具有強(qiáng)配位能力的配體分子，形成穩(wěn)定的銀絡(luò)合物溶液，例如CN1736204A中使用硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉與氯化銀或乙酸銀進(jìn)行絡(luò)合，制得銀絡(luò)合物后再與硅溶膠和鋅化合物一同經(jīng)過混合、煅燒等處理，得到抗菌材料；

4）納米銀或銀難溶鹽或銀離子與其他無機(jī)或天然或有機(jī)抗菌劑的簡(jiǎn)單物理混合；

5）銀納米顆粒的分散液、或在其它載體的表面負(fù)載納米銀顆粒，例如CN1759682A中將納米ZnO和納米Ag進(jìn)行復(fù)配混合，從而獲得抗菌材料。

在這些現(xiàn)有技術(shù)中通過高溫處理使銀離子進(jìn)入載體晶格可以一定程度改善其光穩(wěn)定性，然而這將導(dǎo)致載體顆粒燒結(jié)、聚集長(zhǎng)大，分散性變差。另外，由于顆粒長(zhǎng)大，也使得其與織物纖維的結(jié)合力下降。

通過離子交換，可以使銀離子進(jìn)入具有離子交換能力的載體中，譬如，沸石、層狀磷酸鹽、粘土等。這樣可以在一定程度上減弱光致變色現(xiàn)象。然而，隨著銀的負(fù)載量增大光致變色現(xiàn)象仍然很嚴(yán)重。另外，具有離子交換性能的載體材料往往具有較大的顆粒尺寸、分散性也不理想，和織物纖維的結(jié)合力較差，不耐水洗。

通過強(qiáng)的配體與銀離子絡(luò)合可以提高銀離子的穩(wěn)定性，并且可以形成真溶液。然而，這種產(chǎn)品的最大問題是不耐水洗，另外，有的配體具有毒性。為了降低成本，減少銀離子的用量，無機(jī)抗菌劑制備過程中往往采用銀和其它無機(jī)抗菌劑譬如鋅、銅等復(fù)配的方法。在上述方法中，納米銀和其他無機(jī)抗菌劑顆粒只是隨機(jī)混合，銀或銀基化合物隨機(jī)分布在顆粒表面，顆粒表面及內(nèi)部的銀或銀基化合物分布沒有層次，這使得其他組分不能有效地對(duì)納米銀或銀基化合物起到屏蔽光的作用，因此，仍然難以避免其中銀組分的光致變色。

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端，近年來人們嘗試制備具有核殼結(jié)構(gòu)的含銀微顆粒抗菌劑，其大致可以歸納為以下兩種方式：

一種方法是以非銀組分為核，銀納米顆粒為殼，這種結(jié)構(gòu)主要是起到負(fù)載和固定納米銀的作用，但是對(duì)銀起不到屏蔽光線的作用。

另外一種方法是以納米銀為核，其它組分如二氧化硅為殼，例如中國(guó)專利申請(qǐng)200710118942.X和201010140269.1。這種結(jié)構(gòu)被用來阻止銀納米顆粒的團(tuán)聚以及控制銀的釋放速度，然而，這種核殼結(jié)構(gòu)材料的制備工藝復(fù)雜，更主要的是，氧化硅是可見光透明的，對(duì)于可響應(yīng)可見光的納米銀特別是銀離子或銀的其它化合物而言，并不能起到屏蔽可見光的作用，而且這種改進(jìn)主要針對(duì)顆粒的粒度和形貌，而對(duì)銀基抗菌劑的耐光性和耐水洗性作用不大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題提出的本發(fā)明的技術(shù)方案，在本發(fā)明中將單質(zhì)銀粒子或銀化合物與載體進(jìn)行復(fù)配形成顆粒，并且在顆粒內(nèi)部銀的濃度存在徑向梯度分布，從而有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種包含單質(zhì)銀粒子或銀化合物的復(fù)合顆粒，其中單質(zhì)銀粒子或銀化合物承載在載體上，其特征在于所述復(fù)合顆粒內(nèi)部的單質(zhì)銀粒子或銀化合物的濃度存在徑向梯度分布。其中所述載體并無特殊限制，其應(yīng)該是在常壓不大于1200℃的溫度下熱處理中能夠保持無定型結(jié)構(gòu)并且形成致密聚集體顆粒的無機(jī)非晶態(tài)物質(zhì)，且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)與銀單質(zhì)或銀化合物發(fā)生反應(yīng)。具體而言，可以為選自二氧化硅、磷酸鈦、磷酸鈣、沸石、硅藻土和碳酸鈣中的一種或多種，優(yōu)選為二氧化硅，且最好為白色。