[發(fā)明專利]一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法及其產(chǎn)品

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611073043.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106577750A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁國防;林安;王建軍;張建谷
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海之星生物科技有限公司
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01P3/00;A01P1/00;B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;D04H1/4282;D04H1/728
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司37105
• 代理人: 黃蓉

1.一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備滸苔納米干粉：滸苔鮮品清洗去除沙粒等雜質(zhì)，經(jīng)自然風(fēng)干或冷凍干燥得干品，所得干品超微粉碎至微米粉末后置于球磨罐中進行高能球磨后烘干得滸苔納米干粉；

(2)配制紡絲前驅(qū)液：配制含有鈦酸正丁酯、步驟(1)中所得的滸苔納米干粉、無水乙醇、溶于乙醇的高分子聚合物、有機酸的均勻懸濁液作為紡絲前驅(qū)液；

(3)電紡預(yù)備纖維膜：步驟(2)所得的紡絲前驅(qū)液加入靜電紡絲裝置的儲液機構(gòu)中，紡絲噴頭連接高壓電源正極，收集極連接高壓電源負極，調(diào)節(jié)紡絲電壓和紡絲距離進行靜電紡絲，紡絲前驅(qū)液在電場力的作用下在收集極上形成纖維膜即為預(yù)備纖維膜；

(4)高溫熱處理：步驟(3)中所得的預(yù)備纖膜在缺氧或無氧環(huán)境下經(jīng)高溫熱處理使?jié)G苔納米干粉碳化得活性炭，該過程同時去除了預(yù)備纖維膜中的高分子聚合物和殘余溶劑，得滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合納米纖維膜；

(5)酸洗除雜：將步驟(4)所得的樣品浸泡于酸液中出去雜質(zhì)后取出，用去離子水取出殘余酸液后干燥樣品；

(6)配制銀氨溶液：配置0.05～0.1mol/L的銀氨溶液，溶液pH值控制在12±0.3；

(7)載銀：將步驟(5)所得的樣品浸于步驟(6)配制的銀氨溶液中浸潤1小時后取出，室溫下自然風(fēng)干24～36小時，干燥的樣品在紫外光源下照射3-5小時，即得二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料。

2.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(1)制備滸苔納米干粉：滸苔鮮品清洗去除沙粒等雜質(zhì)后，冷凍干燥得干品，所得干品超微粉碎至500目微米粉末后，將所得微米粉末置于球磨罐中進行高能球磨，其中氧化鋯球:微米粉末:水的質(zhì)量比為8:4:1，轉(zhuǎn)速2500轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時間3小時，所得粉末置于60℃烘箱中烘干得滸苔納米干粉。

3.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的溶于乙醇的高分子聚合物為聚乙烯吡咯烷酮，所述的有機酸為磺基水楊酸、乙酸的一種或多種。

4.如權(quán)利要求3所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)配制紡絲前驅(qū)液：3.4g鈦酸正丁酯與2g磺基水楊酸加入9ml無水乙醇中，磁力攪拌1小時混合均勻后加入2.2g步驟(1)所得的滸苔納米干粉，磁力攪拌1小時，配制成懸濁液A；3.5g聚乙烯吡咯烷酮加入9ml無水乙醇中，磁力攪拌2小時混合均勻得溶液B；將懸濁液A和溶液B混合磁力攪拌40分鐘后，超聲震蕩10分鐘，超聲震蕩后再次磁力攪拌30分鐘，然后再次超聲震蕩10分鐘，即得均勻懸濁液為紡絲前驅(qū)液。

5.如權(quán)利要求4所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(3)電紡預(yù)備纖維膜中的紡絲電壓是22kV，紡絲距離為18cm，紡絲時間為15分鐘。

6.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(4)高溫熱處理：步驟(3)中所得的預(yù)備纖膜置于管式爐中，在氮氣氣氛下，以3℃/分鐘升溫至500℃，保溫1小時后，冷卻至室溫取出樣品，即得滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合納米纖維膜。

7.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(5)酸洗除雜：在溫度為60℃的恒溫下將步驟(4)所得的樣品經(jīng)摩爾濃度5mol/L的鹽酸浸泡10小時以除去雜質(zhì)，將樣品從酸液中取出，再將其浸泡于去離子水中每隔2小時更換一次浸泡樣品的去離子水，并測試浸泡過樣品的去離子水的ph值，至浸泡過樣品的去離子水為中性時，將樣品取出置于60℃烘箱中烘干。

8.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(6)配制銀氨溶液：將氫氧化鈉溶液滴入到硝酸銀溶液中，生成白色沉淀繼而轉(zhuǎn)變成棕色沉淀后，再滴加氨水直至沉淀消失且pH值上升12，制得濃度為0.09mol/L的銀氨溶液。

9.如權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(7)載銀：將步驟(5)所得的樣品浸于步驟(6)配制的銀氨溶液中浸潤1小時后取出，室溫下自然風(fēng)干30小時，干燥的樣品在紫外光源下照射4小時，即得二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料。

10.由權(quán)利要求1至9中任一項所述的制備方法制得的二氧化鈦復(fù)合納米抗菌材料，其特征在于，所述材料為二氧化鈦/活性炭粒子/銀粒子復(fù)合納米纖維材料，滸苔納米干粉碳化所得的納米活性炭粒子均勻分布于二氧化鈦納米纖維中形成滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合納米纖維，銀離子均勻分布于滸苔活性炭/二氧化鈦復(fù)合納米纖維表面構(gòu)成二氧化鈦/活性炭粒子/銀粒子復(fù)合納米纖維材料。