[發(fā)明專(zhuān)利]一種銀二氧化鈦復(fù)合抗菌材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410798814.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104472543B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉俊偉;程航;寧桂玲;孫圓;田朋;林源;田俊英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A01N59/16
• 分類(lèi)號(hào): A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 李寶元;梅洪玉

本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)抗菌劑及其制備方法，具體涉及一種具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的銀二氧化鈦復(fù)合抗菌材料的制備方法。以制備多級(jí)結(jié)構(gòu)堿式碳酸鎂為模板，將模板劑、鈦源和銀源依次混合制備銀鈦復(fù)合中間產(chǎn)物，然后通入二氧化碳?xì)怏w和加入緩沖溶液除去模板劑，得到銀鈦復(fù)合前驅(qū)體，銀鈦復(fù)合前驅(qū)體干燥后，氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下高溫煅燒得到銀二氧化鈦復(fù)合材料。選用金黃色葡萄球菌和大腸桿菌做細(xì)菌測(cè)試實(shí)驗(yàn)，制備的材料復(fù)合了銀單質(zhì)和二氧化鈦的抗菌性能，相比于單一的銀納米抗菌劑有著更好的抗菌效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)抗菌劑及其制備方法，具體涉及一種具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的銀二氧化鈦復(fù)合抗菌材料的制備方法。

背景技術(shù)

抗菌劑是一類(lèi)以殺滅或抑制微生物生長(zhǎng)為主要功能的制劑，主要分為有機(jī)材料抗菌劑和無(wú)機(jī)材料抗菌劑。大多數(shù)有機(jī)材料抗菌劑易分解、易產(chǎn)生細(xì)胞毒性，長(zhǎng)期使用會(huì)使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性，因而限制了其應(yīng)用。無(wú)機(jī)抗菌材料因其廣譜抗菌性，不易產(chǎn)生耐藥性而成為當(dāng)前人們研制抗菌材料的焦點(diǎn)。銀納米抗菌劑相對(duì)于傳統(tǒng)抗菌劑有更好的抗菌效果，但是單一的銀納米顆粒易團(tuán)聚，且在空氣環(huán)境下易被氧化。為解決這些問(wèn)題，人們開(kāi)始尋找合適的載體材料，更好的分散銀納米粒子，開(kāi)發(fā)新的銀復(fù)合抗菌材料。

作為重要的無(wú)機(jī)載體材料，二氧化鈦(Ti0₂)不僅本身具有抗菌性，而且顆粒表面富含羥基，可以增強(qiáng)其生物相容性，制備銀二氧化鈦復(fù)合材料極大的拓寬了銀納米復(fù)合抗菌材料的應(yīng)用。中國(guó)專(zhuān)利201110092394.4公開(kāi)了一種負(fù)載銀的二氧化鈦抗菌劑及其制備方法，主要利用水熱法合成二氧化鈦微球載體，再用還原法或過(guò)量浸漬法將銀負(fù)載在載體的表面或內(nèi)部。中國(guó)專(zhuān)利200410052644.1將銀粒子負(fù)載在具有多孔結(jié)構(gòu)包覆層的二氧化鈦顆粒上，從而得到復(fù)合無(wú)機(jī)抗菌劑。目前雖然已合成了不同形貌的銀二氧化鈦的復(fù)合抗菌材料，但具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的銀二氧化鈦復(fù)合抗菌材料的制備技術(shù)鮮見(jiàn)報(bào)道。本發(fā)明提出一種新的實(shí)用技術(shù)，使用堿式碳酸鎂為模板，制備了具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的銀二氧化鈦復(fù)合抗菌材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是合成一種具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的抗菌性能優(yōu)良的銀二氧化鈦復(fù)合材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案是以制備的堿式碳酸鎂為模板制備銀鈦復(fù)合中間產(chǎn)物，然后通入二氧化碳?xì)怏w和加入緩沖溶液除去模板劑，得到銀鈦復(fù)合前驅(qū)體，銀鈦復(fù)合前驅(qū)體干燥后，氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下高溫煅燒得到銀二氧化鈦復(fù)合材料。其特征在于堿式碳酸鎂合成過(guò)程的溫度和時(shí)間、鈦源的選擇、水解液組成及配方比例、模板劑去除的緩沖液的組成及配方比例、銀鈦復(fù)合前驅(qū)體的煅燒溫度和時(shí)間如下：

合成堿式碳酸鎂的溫度為50～100℃，時(shí)間為5～60min；鈦源在鈦酸正丁酯、鈦酸異丙酯、鈦酸乙酯中選取任意一種；水解液由高純水、無(wú)水乙醇和水解抑制劑組成；水解抑制劑在冰醋酸、硝酸、鹽酸、醋酸銨、硝酸銨、氯化銨中選取一種或兩種以上混合；水解液中高純水、無(wú)水乙醇和水解抑制劑的體積比為1:1～10:0.05～0.5；緩沖液在磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩沖液、磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖液、磷酸二氫鉀-氫氧化鈉緩沖液、磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液、檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液中選取一種或兩種以上混合；銀鈦復(fù)合前驅(qū)體的煅燒溫度為400～600℃；煅燒的時(shí)間為2～6h。

制備的工藝流程如下：

步驟1：取0.5～2M的氯化鎂水溶液和0.5～2M的碳酸鈉水溶液分別加熱至50～100℃。將上述兩種溶液混合，機(jī)械攪拌，并保持轉(zhuǎn)速在300～500r/min，攪拌5～60min，然后陳化60～150min，過(guò)濾、水洗得堿式碳酸鎂模板；

步驟2：取堿式碳酸鎂模板劑，超聲分散于無(wú)水乙醇中，加入適量的鈦源，機(jī)械攪拌10～30min,緩慢滴加給定比例的高純水、無(wú)水乙醇、水解抑制劑組成的水解液，水解3～8h，離心、洗滌、干燥，得到含鈦中間體；

步驟3：取含鈦中間體超聲分散于無(wú)水乙醇中，加入硝酸銀溶液，機(jī)械攪拌3～8h。然后向混合液中通入二氧化碳?xì)怏w和加入緩沖液以去除模板，離心、洗滌、干燥后得到銀鈦復(fù)合前驅(qū)體；