[發明專利]一種綠色制備類石墨相C3N4/納米銀抑菌復合材料的方法

在審

• 申請號: 201510827904.6
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN105665733A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 徐慧;王磊;劉沖沖;蘭偉
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，特別涉及一種綠色合成類石墨相C₃N₄/納米銀抑菌復合材料的制備方法。

背景技術

四氮化三碳（C₃N₄）是一種碳氮化合物，DavidM.Teter等人在1996年通過理論計算，提出其可能存在的五種結構，分別為α相、β相、立方相（c相）、準立方相（p相）和類石墨相（g相）。其中只有類石墨相四氮化三碳（g-C₃N₄）則是唯一的軟質相，其它四種結構都是超硬材料，在常溫下g-C₃N₄是5種結構中最穩定的結構。g-C₃N₄中C和N原子以sp²雜化，通過σ鍵形成類似苯環的六邊形芳香結構，具有類似于石墨的層狀結構，其層間距略小于石墨的層間距，具有同石墨相似的物理化學性質。g-C₃N₄可通過三聚氰胺、三聚氰氯、氰胺、二氰二胺、尿素等制得，廉價而穩定，使g-C₃N₄成為深入研究的熱點。在已有的報導中，g-C₃N₄基復合材料在催化、光學以及電學等方面已有廣泛應用，但在抑菌方面還鮮有報道。基于此，以g-C₃N₄為基底材料，銀原子通過與g-C₃N₄中的–C–N–，–C﹦N–鍵的強相互作用負載在g-C₃N₄的表面，形成g-C₃N₄/AgNPs復合材料。一方面，由于AgNPs負載在g-C₃N₄的表面，防止了銀納米粒子的團聚，使銀納米顆粒穩定存在，；同時葡萄籽里的各種成分與納米銀相互作用，進一步增加了納米銀的穩定性；增強了材料的抗菌性能。

抗生素在治療病菌引起的傳染性疾病中扮演著至關重要的角色，伴隨著抗生素的使用，微生物的耐藥性卻得到顯著增強，使治療效果降低，而納米技術的快速發展為生物抑菌的研究提供了新的機遇。在已有的研究報道中，銀納米粒子具有卓越的抗菌性能，是一種具有廣闊應用前景的納米材料。由于銀納米粒子極易被氧化，這就給其在實際中的應用帶來了困難。g-C₃N₄作為一種穩定的碳材料，使銀納米粒子負載在其表面，可以極大地增強銀納米粒子的穩定性，成為人們研究的熱點。在制備銀納米粒子的過程中，硼氫化鈉、水合肼等均可作為還原劑，但是這些還原劑均對人類的健康和環境造成了很大的危害。而我們將采用綠色還原的方法還原硝酸銀，“變廢為寶”，利用葡萄籽提取液中的活性物質同時發揮還原劑和穩定劑的雙重作用，無需添加任何還原劑和穩定劑，反應條件溫和，環境綠色友好，因此，該制備方法的研究具有重要意義。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種新型的類石墨相C₃N₄/納米銀抑菌復合材料的制備方法，具體為用葡萄籽提取液作為還原劑，制備過程中無需添加任何還原劑和穩定劑，實現反應條件溫和，環境綠色友好的目的。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

1.一種綠色制備類石墨相C₃N₄/納米銀抑菌復合材料的方法，其包括下列步驟：

1）取收集的葡萄籽，用自理水洗凈，置于烘箱中，低溫烘干，得到干凈的葡萄籽；

2）用分析天平稱取1.0000g葡萄籽，加入20-30mL超純水（葡萄籽的質量和水的體積之比為1:20-30），在110-120℃恒溫下加熱攪拌2-4小時；

3）將制得的溶液進行抽濾，得到葡萄籽提取液；

4）將0.1g類石墨相四氮化三碳加入100g去離子水中，超聲液相剝離24小時，得到超薄類石墨相C₃N₄納米片的分散溶液；

5）取不同量的硝酸銀與3mL超薄類石墨相C₃N₄納米片的分散溶液相混合，獲得硝酸銀/類石墨相C₃N₄混合液；

6）取不同量的葡萄籽提取液加入硝酸銀/超薄類石墨相C₃N₄混合液中；