[發(fā)明專利]一種耐變色含銀抗菌材料及其制備方法

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• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN109645027A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 李偉峰;嚴泓;龍玉梅
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01N25/08;A01P1/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

本發(fā)明提供了一種耐變色含銀抗菌材料及其制備方法。以六方氮化硼為載體，搭載抗菌劑銀。本發(fā)明以三聚氰胺為氮源，以硼酸為硼源，加入硝酸銀，通過化學沉淀反應獲得前驅體；利用所獲得的前驅體，在還原氣氛下，經過煅燒，制備得到載銀六方氮化硼納米片。所制備的載銀氮化硼呈二維片狀結構，表面富含氨基和羥基等官能團，具有豐富的孔隙結構，可廣泛應用于生物、化學、光電物理和材料等多個學科領域。本發(fā)明利用氮化硼的強吸附性能，使銀不易于溶出氧化，解決了銀的易變色問題。

技術領域

本發(fā)明涉及一種耐變色的新型含銀抗菌材料及其制備方法。

背景技術

抗菌劑的種類多種多樣，根據(jù)抗菌有效成分的不同可分為金屬離子抗菌劑（Ag、Cu、Zn等）、鈦系抗菌劑、氧化鋅系抗菌劑等。其中，銀以其優(yōu)異的抗菌強度、耐高溫、不易分解等優(yōu)點備受關注，在眾多抗菌劑中脫穎而出。目前，用作銀抗菌劑的載體主要有硅酸鹽系、磷酸鹽系、氧化物系等等，但是在載銀抗菌材料中存在一個普遍問題---銀易氧化為Ag₂O變色，并且很大程度上影響了材料的殺菌效果、抗菌性能和美觀性，載銀抗菌材料的研究難點在于克服銀的變色。中國發(fā)明專利（CN 102239887A）公開了一種載銀磷酸鋯，所制備的材料雖然具有抗銀變色的功能，但由于使用的原材料含大量氯離子，氯離子易與銀形成氯化銀從而影響粉體的抗菌效果及耐變色能力，該技術方案中，為除去氯離子需要進行超濾處理，導致過程復雜化。

氮化硼是由氮原子和硼原子構成的非金屬化合物，主要有四種不同的變體：六方氮化硼（h-BN)、菱方氮化硼（r-BN）、立方氮化硼(c-BN)和纖鋅礦氮化硼(w-BN)。其中，六方氮化硼又名“白色石墨”，具有類似石墨的層狀結構，有良好的潤滑性、耐高溫和耐化學腐蝕性，因而，近年來受到廣泛的關注。如文獻（J. Mater. Chem. A,2015,3,16663-16669）中,對氮化硼使用單寧酸進行表面修飾，加入Ag后顯著提高材料的催化性能。文獻（Ceram.Int.,2017,16755-16762）中，使用Cu與BN進行復合，顯著提高了材料的耐氧化耐熱性能。但以氮化硼為載體，制備耐變色載銀抗菌劑的技術方案未見報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有抗菌劑存在的不足，提供一種成本低廉，工藝簡單，耐變色的新型含銀抗菌材料及其制備方法。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是提供一種耐變色含銀抗菌材料的制備方法，包括如下步驟：

(a) 前驅體的配置

以三聚氰胺粉末為氮源，以硼酸粉末為硼源，按氮源與硼源的摩爾比為1:1～10:1，將三聚氰胺粉末完全溶解于去離子水中，依次加入硼酸粉末和銀源硝酸銀，攪拌至反應完全后，得到前驅體溶液；

(b) 旋蒸處理

將前驅體溶液經旋轉蒸發(fā)得到白色粉末，干燥后得到前驅體粉末；

(c) 煅燒處理

將前驅體粉末在還原氣氛下進行煅燒；自然冷卻至室溫，得到載銀氮化硼納米片。

本發(fā)明制備方法的優(yōu)選方案是：所述還原氣氛為碳氣氛、一氧化碳氣氛、氫氣氛、氨氣氛、氮氣氛、氬氣氛中的一種，或它們的任意組合；所述前驅體溶液旋轉蒸發(fā)的溫度為30～95℃；所述煅燒處理的條件為：煅燒溫度500～1200℃，煅燒時間0.5～8h。

本發(fā)明技術方案還包括按上述制備方法得到的一種耐變色含銀抗菌材料，它為六方氮化硼與銀的復合材料，呈二維片狀結構。

本發(fā)明的原理是：片狀結構的六方氮化硼比表面積大，并且具有豐富的結構缺陷，吸附能力優(yōu)異。由于材料表面富含氨基和羥基等官能團，它們能夠與銀形成有效的配位作用，使氮化硼與銀之間產生類似化學鍵的強相互作用，使得銀能夠穩(wěn)定地附著于氮化硼表面或內部，不易溶出形成自由離子而被氧化，從而解決了含銀抗菌劑的變色問題。同時，抗菌劑還擁有耐高溫、綠色安全等優(yōu)點。