[發(fā)明專利]一種以蛋殼粉為模板制備CaCO3?Ag復(fù)合材料的方法

在審

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• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106862585A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊大鵬;張彬;劉明煥
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州師范學(xué)院
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;C01F11/18;B82Y40/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種復(fù)合納米材料技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，具體是一種以蛋殼粉為模板制備CaCO₃-Ag復(fù)合納米材料的方法。

背景技術(shù)

蛋殼，一種典型的復(fù)合材料，其主要組成為碳酸鈣和有機物生物大分子。我國每年生產(chǎn)雞蛋殼達800萬噸左右，居世界第一。除少量用于飼料、食品、醫(yī)藥、輕工等行業(yè)的添加劑外，其余均被作為廢物隨意丟棄，造成了嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染。雞蛋殼的主要成分中，CaCO₃約占殼重的83%-85%，蛋白質(zhì)約占殼重的15%-17%，另外還有少量的微量元素（如鋅、銅、鐵、錳、硒等），重金屬含量極低，是一種優(yōu)良的生物材料。本發(fā)明是將蛋殼這種優(yōu)質(zhì)天然資源進行充分利用，將其轉(zhuǎn)化成高附加值的產(chǎn)品，同時又能很好地解決蛋殼對環(huán)境的污染和資源浪費問題。

金屬銀納米粒子因其在抗菌、催化、傳感、光學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為當(dāng)今納米科學(xué)研究的熱門課題。在醫(yī)療領(lǐng)域，納米銀可用于制造抗菌醫(yī)藥及醫(yī)療器械、抗菌塑料及橡膠制品、抗菌紡織品及服裝鞋襪、抗菌涂料、抗菌陶瓷、抗菌玻璃等。極少的納米銀可產(chǎn)生強大的殺菌作用，可在數(shù)分鐘之內(nèi)殺死650多種細菌，且無任何耐藥性；能夠促進傷口的愈合、細胞的生長及受損細胞的修復(fù)，無任何毒副作用，對皮膚也沒有任何刺激反應(yīng)。另外，納米銀做催化劑用于乙烯氧化反應(yīng)和燃料電池也都有著出色的效果。

目前納米銀的制備方法有很多，主要包括物理方法和化學(xué)方法。物理法得到的產(chǎn)品顆粒不均且純度低，耗費嚴(yán)重。化學(xué)法包括氣-液兩相法、沉淀合成法、水熱合成法和模板法，其中氣-液兩相法得到的粒子較小，但反應(yīng)時間長；沉淀合成法工藝流程短，但易引入雜質(zhì)，純度低；模板法由于表面活性劑的存在（穩(wěn)定粒子，防止團聚），易于部分造成銀納米粒子性能的確失。本發(fā)明應(yīng)用無機鹽熱分解得到銀納米粒子，工藝流程短，操作簡單，原料價格低廉，產(chǎn)品粒徑均一，且無團聚產(chǎn)生。

CaCO₃用途廣范，是重要的建筑材料，也是工業(yè)中重要的添加劑，例如食品、橡膠、涂料、塑料、密封膠黏材料、造紙、肥皂、化妝品等行業(yè)，都離不開CaCO₃。市售CaCO₃主要來源于天然無機礦物。本發(fā)明對CaCO₃顆粒進行表面改性利用的是蛋殼中的CaCO₃，這生物產(chǎn)生的CaCO₃具有市售產(chǎn)品所不具備的結(jié)構(gòu)特點。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種以蛋殼粉為模板制備CaCO₃-Ag復(fù)合納米材料的方法。

一種以蛋殼粉為模板制備CaCO₃-Ag復(fù)合納米材料的方法，該方法包括以下步驟：

一、蛋殼的處理：

將回收的蛋殼除去殼膜，用清水沖洗干凈，烘干，備用；

二、蛋殼粉的制備：

將烘干的蛋殼磨碎，過篩；

三、溶液的配制：

在室溫下同時配制不同摩爾濃度的AgNO₃溶液；

四、蛋殼粉負載銀離子：

取一定量的蛋殼粉，與步驟（三）制備的不同濃度的AgNO₃溶液混合，遮光，攪拌浸泡一定時間；

五、過濾：

將浸泡后的蛋殼粉過濾，收集濾渣；

六、烘干：

將收集的濾渣于烘箱中烘干；

七、煅燒：

將烘干后的濾渣于馬弗爐中高溫煅燒，自然冷卻至室溫。

進一步地，步驟一中所用的蛋殼可為雞蛋殼、鴨蛋殼和鵝蛋殼。

進一步地，步驟二過篩所用的篩子規(guī)格為：100‐300目。

進一步地，步驟三中AgNO₃溶液的濃度為：0.01‐0.5mol/L。

進一步地，步驟四中的攪拌速度：500-2000轉(zhuǎn)/分鐘。

進一步地，步驟四中的浸泡時間為1-24h。

進一步地，步驟六中的烘干溫度為25-60℃。

進一步地，步驟七中的煅燒溫度為400-600℃，煅燒時間為1-5h。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明將納米銀粒子結(jié)合在蛋殼粉顆粒的表面，得到CaCO₃-Ag復(fù)合納米材料，在保持CaCO₃原有性能的基礎(chǔ)上，同時賦予銀納米材料的功能，拓寬了CaCO₃的應(yīng)用范圍,該方法原料來源廣，價格低廉，合成方法簡單，能耗低，且能變廢為寶，環(huán)境友好。