[發明專利]一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410108147.2
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103843822A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 陳進
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01P1/00;B01J23/50
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于抗菌材料技術領域，具體涉及一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法。

背景技術

光觸媒作為新材料廣泛的應用于工業，農業及醫療衛生領域，它在光的照射下，會產生類似光合作用的光催化反應，產生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化還原功能，可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，能破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質，可殺滅細菌和分解有機污染物，把有機污染物分解成無污染的水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）和其它無害物質，因而具有極強的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣功能。

光觸媒種類繁多，其中有氧化物型光觸媒包括：氧化鈦（TiO₂），氧化鋅（ZnO），氧化錫（SnO₂），二氧化鋯（ZrO₂）；硫化物型光觸媒包括：硫化鎘（CdS）；金屬單質型光觸媒包括：納米銅，納米銀。由于各種光觸媒都有自己的特點，因此具有不同的應用場合。而眾多觸媒中以納米銀光觸媒的性能最為優異，由于其具有廣譜抗菌性、強效滅活性、高滲透性、可修復再生性、抗菌持久性，安全無毒性及無耐藥性，因而在醫療領域及眾多工業領域被廣泛使用。納米銀的制備方法有物理法和化學法兩大類。物理法包括：物理研磨法、真空蒸發、電弧高頻感應、電子束照射、離子濺射等方法；化學法包括：微乳液還原法、溶膠-凝膠法、離子液體法和光化學還原法等。

納米銀雖然具有很好的抗菌和滅活特性，但是由于納米材料所特有的巨大比表面積和高表面活性，使得納米銀粒子極易團聚，形成銀團簇體甚至聚集形成銀顆粒，因而降低了其抗菌活性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法。該方法采用碳納米管作為支撐載體，將銀納米粒子固定在載體上，能夠消除銀納米粒子的團聚現象，解決銀納米粒子相互團聚失活的問題，提高銀納米粒子的抗菌活性。制備過程中采用固相等離子活化技術對碳納米管進行活化，使碳納米管的表面產生-OH，-COOH或-Cl等活性官能團，提高了碳納米管的反應活性，然后采用PdCl₂和PbCl₂的敏化液對活化后的碳納米管進行敏化，提高了活化碳納米管表面官能團的活性，在鍍銀階段使銀粒子更易附著在活性官能團的周圍，在碳納米管表面形成孤立的銀粒子點，避免了銀納米粒子相互團聚失活。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、碳納米管的等離子活化：將碳納米管在無水乙醇中浸泡10h～24h，然后將浸泡后的碳納米管用去離子水清洗干凈后干燥，將干燥后的碳納米管放入等離子活化儀中進行等離子活化；

步驟二、碳納米管敏化：將PdCl₂和PbCl₂在去離子水中溶解，形成金屬離子總濃度為0.1mol/L～1mol/L的敏化液，將步驟一中等離子活化后的碳納米管置于所述敏化液中攪拌反應30min～180min進行敏化，然后對反應后的碳納米管進行干燥；所述PdCl₂的質量為PdCl₂和PbCl₂總質量的10%～90%；

步驟三、碳納米管鍍銀：采用真空鍍膜機，在惰性氣體的保護下對步驟二中敏化后的碳納米管表面鍍銀，得到碳納米管銀復合抗菌材料。

上述的一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法，步驟一中所述干燥的溫度為80℃～100℃，干燥的時間為10h～12h。

上述的一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法，步驟一中所述等離子活化的條件為：活化電壓25V～55V，活化功率50W～1000W，活化時間10min～60min，活化氣體為氬氣、氧氣和氯氣的混合氣體，活化氣體的氣壓為1000Pa～10000Pa，活化氣體中氬氣的體積百分含量為85%～95%，氧氣的體積百分含量為4%～14%，余量為氯氣。

上述的一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法，步驟二中所述敏化液的用量為：每克碳納米管用5mL～10mL敏化液。

上述的一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法，步驟二中所述攪拌反應的攪拌速率為10r/min～100r/min。

上述的一種碳納米管銀復合抗菌材料的制備方法，步驟二中所述干燥的溫度為90℃～110℃，干燥的時間為10h～12h。