[發(fā)明專利]一種片狀氧化鎂或摻雜氧化鎂陣列的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811066420.4
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109371385B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐文翔;王思博;郭彥炳;高普獻(xiàn);陳松華
• 申請（專利權(quán)）人: 福建龍新三維陣列科技有限公司
• 主分類號: C23C18/12
• 分類號: C23C18/12
• 代理公司: 北京五月天專利商標(biāo)代理有限公司 11294
• 代理人: 李永聯(lián)

本發(fā)明公開了一種片狀氧化鎂或摻雜氧化鎂陣列的制備方法，其包括：（1）清洗基底；（2）配制生長溶液；（3）生長反應(yīng)；（4）清洗干燥；（5）高溫后處理。本發(fā)明針對現(xiàn)有納米氧化鎂顆粒應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，直接采用水熱生長技術(shù)，將氧化鎂納米片狀陣列原位生長于商業(yè)基底（金屬、陶瓷和高分子纖維）表面，從而生產(chǎn)出納米陣列基氧化鎂抗菌材料。其新型的氧化鎂納米陣列基薄膜具有優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性，獨特的陣列空間結(jié)構(gòu)，較大的比表面積和豐富的孔結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種片狀氧化鎂或摻雜氧化鎂陣列及其制備方法。

背景技術(shù)

氧化鎂（MgO）是一種非常重要的工業(yè)原料，在冶金、陶瓷、催化、涂料、醫(yī)藥、吸附材料、耐火材料和光學(xué)材料等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有不同結(jié)構(gòu)和功能的氧化鎂不斷被開發(fā)出來，其中包括用于節(jié)能燈及等離子體顯示的高純氧化鎂、用于催化和生物基因修復(fù)的多孔氧化鎂、用于低溫光學(xué)器件、高溫超導(dǎo)器件的氧化鎂單晶等。近年來，由于具有許多不同于塊體氧化鎂的光、電、磁、熱、化學(xué)及力學(xué)等性質(zhì)，納米氧化鎂（nano-MgO）成為一種新型功能無機(jī)材料，在許多領(lǐng)域展現(xiàn)了潛在的應(yīng)用前景，尤其是在與人類生存和健康密切相關(guān)的抗菌材料領(lǐng)域顯示了獨特的優(yōu)勢。納米氧化鎂具有毒性低、耐熱性高、環(huán)境友好、持久和廣譜抗菌等優(yōu)點，可以克服銀系抗菌材料的成本高、易變色、穩(wěn)定性差、生物毒性的問題，也可以彌補光催化類型抗菌材料抗菌效率低和對紫外光依賴的不足，成為當(dāng)前抗菌材料領(lǐng)域研究熱點。利用抗菌材料抑制或者殺死細(xì)菌對于預(yù)防細(xì)菌的傳播和感染、改善環(huán)境衛(wèi)生、保護(hù)人類健康具有重要意義。與傳統(tǒng)氧化鎂相比，納米氧化鎂因其表面具有更多的活性氧和晶格缺陷，此類吸附和表面反應(yīng)中心能有效產(chǎn)生超氧陰離子自由基O^2-，O^2-具有強(qiáng)氧化性，可以破壞細(xì)菌細(xì)胞膜壁蛋白肽鏈，從而迅速殺死細(xì)菌。因此開發(fā)納米氧化鎂基抗菌材料具有重大意義。

現(xiàn)有納米氧化鎂的生產(chǎn)制備主要包括溶膠凝膠法，沉淀法等傳統(tǒng)技術(shù)路線，且最終產(chǎn)品全為粉末狀。將氧化鎂應(yīng)用于末端產(chǎn)品中還需要進(jìn)一步將氧化鎂成型或者將其涂覆在基底表面，從而達(dá)到實際應(yīng)用目的。將納米氧化鎂做成漿料涂覆與基底表面（金屬過濾膜，高分子過濾膜等）是現(xiàn)今使用最廣的工藝路線，由于其粉末與基底粘結(jié)力弱，其機(jī)械穩(wěn)定性較差；涂覆厚度不均勻且僅有表面層起到抗菌效果，大量深層涂覆的納米顆粒未能充分發(fā)揮作用。

傳統(tǒng)涂覆工藝包括粉體制備，漿料配制，噴涂，干燥及其煅燒等一系列工藝步驟。其復(fù)雜的工藝步驟給產(chǎn)品最終的質(zhì)量控制帶來極大的困難，且通過涂覆粘結(jié)與基底載體表面上的納米顆粒機(jī)械穩(wěn)定性差，容易發(fā)生脫落情況，無法保證產(chǎn)品的穩(wěn)定使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種片狀氧化鎂或摻雜氧化鎂陣列的制備方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一方面涉及一種片狀氧化鎂或摻雜氧化鎂陣列的制備方法，其特征包括如下步驟：

（1）清洗基底；

（2）配制生長溶液：將鎂鹽和摻雜組分金屬鹽溶解于水，然后加入生成反應(yīng)劑，將金屬基底浸入生長溶液；

（3）生長反應(yīng)：加熱至60-120 oC，并在此溫度下保持2-12小時；

（4）清洗干燥；

（5）高溫后處理：將干燥后的產(chǎn)品使用馬弗爐或微波或紅外加熱，使納米片狀氧化鎂 陣列成型。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的清洗基底步驟是將基底完全浸沒在乙醇中，在超聲條件下清洗，再用去離子水清洗，之后放入烘箱在干燥。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的基底選自金屬、陶瓷或高分子材料。進(jìn)一步的，從有利于晶體生長的角度出發(fā)，所述金屬優(yōu)選為鋁。不愿受理論的約束，推測是由于鋁的基底在堿性溶液中易被腐蝕，從而表面變粗糙，有利于晶體的進(jìn)一步生長。