[發明專利]銅鋅復合抗菌粉體的合成方法及其產品和應用

在審

• 申請號: 201711059011.7
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107810975A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 何丹農;張現;林琳;陳超;王巖巖;金彩虹
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: A01N59/20
• 分類號: A01N59/20;A01N59/16;A01P1/00;A01P3/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司31208
• 代理人: 董梅

技術領域

本發明涉及一種層狀氫氧化物抗菌粉體的合成方法及其產品和應用，尤其是一種銅鋅復合抗菌粉體的合成方法及其產品和應用。

背景技術

層狀氫氧化物是一類由帶正電荷的金屬氫氧化物層和處于層間的可交換陰離子構成的二維固體。人們首次發現的層狀氫氧化物是美鋁水滑石，其結構穩定、元素可設計、記憶效應、間層吸附效應都吸引了許多人進行研究。天然的水滑石具有的元素是極為有限的，因此利用其陽離子可換的特性，人們設計出了許多新型水滑石材料。

目前常用的抗菌劑分為無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑。無機抗菌劑通常指銀、銅、鋅等無機物，主要利用其氧化活性和游離離子來殺傷菌類，其中銀系物質殺菌能力最強，但存在銀離子具有微毒性且活性太強、易變色等問題，而銅系物質對真菌殺傷力較強，對細菌則幾乎沒有作用，鋅系則抗菌性能僅僅中上；有機抗菌劑的主要品種有香草醛和乙基香草醛類化合物，但有機抗菌劑存在安全性未知、耐熱性較差、容易水解等問題；天然抗菌劑主要來自于芥末、甲殼素、山葵等天然植物的提取，但存在殺菌效果有限、穩定性差等問題。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種銅鋅復合抗菌粉體的合成方法，利用層狀氫氧化物的特殊結構，設計一種銅鋅復合的抗菌材料，對霉菌、細菌具有廣域的抗菌效果。

本發明的再一目的在于：提供上述方法制備的銅鋅復合抗菌粉體材料。

本發明的又一目的在于：提供上述銅鋅復合抗菌粉體的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：一種銅鋅復合抗菌粉體的合成方法，制備過程為：將銅源、鋅源與硝酸鋁水溶液進行混合，將混合溶液與一定濃度的氫氧化鈉溶液置于水熱釜中，保持恒溫22 h后，取出并離心分離，制得Zn-Cu-Al LDH粉體，將該粉體進行高溫煅燒后，采用陰離子溶液進行浸泡，即可得到該銅鋅復合抗菌粉體。

所制備的銅鋅復合的抗菌材料，對霉菌、細菌具有廣域的抗菌效果。且構成的層狀氫氧化物具有較大的層間距，能對菌類形成一定的吸附力，提高抗菌效果。

在上述方案基礎上，所用銅源為硝酸銅、碘化銅、咪鮮胺銅鹽中的一種或多種，使用量5～10 g。

所用鋅源為硝酸鋅、氯化鋅、乳酸鋅中的一種或多種，使用量為5～10 g。

所用硝酸鋁溶液的濃度為0.1～0.3 mol/L，使用量為150～200 ml。

所用氫氧化鈉溶液的濃度為0.3～0.5 mol/L，使用量為200～400 ml。

將上述混合溶液置于水熱釜中，保持的恒溫溫度為100～200 ℃。

煅燒Zn-Cu-Al LDH粉體的溫度為500～900℃。

所用陰離子溶液為α-磺基脂肪酸甲酯、油酰氧基乙磺酸鈉、木質素磺酸鹽中的一種或多種，濃度為0.7～1.2 mol/L。

本發明提供一種銅鋅復合抗菌粉體，根據上述任一所述方法制備得到。

本發明還提供一種銅鋅復合抗菌粉體的在抗菌方面的應用。

本發明采用氫氧化鋁作為基板，設計出銅和鋅的層狀氫氧化物，使兩種材料可以在納米尺度進行均勻復合，同時發揮出兩種材料的優勢，對細菌和霉菌具有廣域的抗菌效果。

具體實施方式

實施例1

取10 g硝酸銅和10 g硝酸鋅加入200 ml的0.3 mol/L的硝酸鋁溶液中，攪拌后與400 ml的0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液置于水熱釜中。將水熱釜在200 ℃下水熱22 h，取出水熱產物并離心分離，得到Zn-Cu-Al LDH粉體。將該粉體置于900 ℃下進行煅燒。將煅燒產物用1.2 mol/L的α-磺基脂肪酸甲酯進行浸泡，即可得到銅鋅復合抗菌粉體。

實施例2

取5 g碘化銅和5 g硝酸鋅加入150 ml的0.1 mol/L的硝酸鋁溶液中，攪拌后與200 ml的0.3 mol/L的氫氧化鈉溶液置于水熱釜中。將水熱釜在100 ℃下水熱22 h，取出水熱產物并離心分離，得到Zn-Cu-Al LDH粉體。將該粉體置于500 ℃下進行煅燒。將煅燒產物用0.7 mol/L的油酰氧基乙磺酸鈉進行浸泡，即可得到銅鋅復合抗菌粉體。

實施例3

取7 g咪鮮胺銅鹽和7 g乳酸鋅加入175 ml的0.2 mol/L的硝酸鋁溶液中，攪拌后與300 ml的0.4 mol/L的氫氧化鈉溶液置于水熱釜中。將水熱釜在150 ℃下水熱22 h，取出水熱產物并離心分離，得到Zn-Cu-Al LDH粉體。將該粉體置于700 ℃下進行煅燒。將煅燒產物用1.0 mol/L的木質素磺酸鹽進行浸泡，即可得到銅鋅復合抗菌粉體。