[發明專利]一種納米氧化鎂無機抗菌劑、制備方法及用途

有效

• 申請號: 201210393078.5
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102885087A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 陳運法;武曉峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: A01N59/20
• 分類號: A01N59/20;A01P1/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本發明涉及抗菌劑技術領域，尤其涉及一種納米氧化鎂無機抗菌劑、制備方法及用途。

背景技術

納米氧化鎂顆粒因其超細粒徑、大比表面積、特殊棱、角、結及表面缺陷態，而具有優異的破壞性吸附能力與表面反應性（Mishakov?I.V.et?al.CF₂Cl₂Decomposition?over?Nanocrystalline?MgO:Evidence?for?Long?Induction?Periods.Journal?of?Physical?Chemistry.B?2005,109,6982-6989;Portillo?R.et?al.Magnesia?Synthesis?via?Sol-Gel:Structure?and?Reactivity.Langmuir,1996,12,40-44），因此，納米氧化鎂易與微生物細胞作用，破壞細胞壁，表現出優異抑菌能力（Stoimenov?P.K.Metal?Oxide?Nanoparticles?as?Bactericidal?Agents.Langmuir?2002,18,6679-6686）。納米氧化鎂的殺菌消毒能力與其顆粒表面性質密切相關。納米氧化鎂的顆粒越小，表面不飽和鍵、離子化基團增多，棱、角、結缺陷越多，與微生物細胞作用力及對細胞壁的摩擦破壞力也越強，抑菌能力也就越強。然而，隨粒徑急劇減小，納米氧化鎂的比表面積與比表面能急劇增大，導致顆粒在生長過程中聚并，團聚長大，其抑菌能力顯著降低甚至喪失。鑒于以上原因，已有的納米氧化鎂抗菌材料的制備技術的關鍵在于控制其顆粒團聚，避免顆粒長大。大量的研究已經證實，納米氧化鎂顆粒的粒徑需控制在幾個納米范圍內（AP-MgO,Utamapanya?S.et?al.Nanoscale?metal?oxide?particles/clusters?as?chemical?reagents.Synthesis?and?properties?of?ultrahigh?surface?area?magnesium?hydroxide?and?magnesium?oxide.Chemistry?ofMaterials.1991,3,175-181），才能有效發揮其優異的抑菌能力，且其抗菌能力隨粒徑的減小而增強。而大部分傳統的沉淀-熱解法，溶膠-凝膠-熱解法制備的納米氧化鎂（即CP-MgO，Alvaradoa?E.Preparation?and?characterization?of?MgO?powders?obtained?from?different?magnesium?salts?and?the?mineral?dolomite.Polyhedron,2000,19,2345-2351;Bokhimi?A.et?al?Crystalline?Structure?of?MgO?Prepared?by?the?Sol-Gel?Technique?with?Different?Hydrolysis?Catalysts.Journal?of?Solid?State?Chemistry.1995,115,411-415），因顆粒的粒徑偏大，而抑菌能力大幅弱化，甚至喪失。目前為止，制備殺菌消毒納米氧化鎂最常用的方法是超臨界干燥甲氧基鎂水解溶膠所得前驅體。但其所用原料成本高，需特殊設備，過程操作復雜耗時，且超臨界干燥介質為甲苯-甲醇體系，污染環境，限制了工業化應用。如何利用傳統化學轉化法制備具有優異抗菌特性的納米氧化鎂一直是該領域面臨的難題與研究開發熱點。

CN1789132A公開了一種制備超細納米氧化鎂的方法，利用有機高分子PEG/DMF混合溶液，利用六次甲基四胺沉淀Mg²⁺，得到前驅物沉淀，高溫煅燒后得到粒徑3.1nm的納米氧化鎂，其表面積229.08m²/g。

CN1561744A提供了一種制備負載型納米氧化鎂的制備方法。該方法將納米氧化鎂負載微米級Al₂O₃顆粒表面，負載的納米氧化鎂顆粒粒徑在4~11nm，所得負載型納米氧化鎂對枯草黑色變種芽孢和金黃色葡萄球菌24h殺菌率大于99.9%，具有高抑菌活性。

從上述關于納米氧化鎂制備技術發展來看，迄今為止，制備技術的主要側重點仍局限于控制顆粒粒徑，尚未從顆粒表面性質調節上來開發適用于殺菌消毒的納米氧化鎂功能粉體的制備工藝。