[發(fā)明專利]復(fù)合二氧化硅抗菌吸附材料、制備方法及用途

有效

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• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN110252248B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯文越;侯曉民
• 申請（專利權(quán)）人: 山東百普瑞世環(huán)境科技有限公司;侯曉民
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種復(fù)合抗菌吸附材料，所述復(fù)合抗菌材料的粒徑在50-300nm之間；其包括由凹凸棒土制備的二氧化硅納米顆粒、以及鍵合在二氧化硅納米顆粒表面上的石墨烯；所述二氧化硅納米顆粒中，MgO的含量在0.1-10％(重量)，F(xiàn)e₂O₃的含量在0.1-10％(重量)；Al₂O₃的含量0.1-10％(重量)，余量為二氧化硅；所述石墨烯與二氧化硅納米顆粒的重量比為0.01-0.1：1；所述復(fù)合抗菌材料中，二氧化硅納米顆粒負(fù)載有光催化劑TiO₂；所述光催化劑與二氧化硅納米顆粒的重量比0.01-0.1：1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合抗菌吸附材料，其特征在于，所述復(fù)合抗菌材料中，二氧化硅納米顆粒負(fù)載有抗生素；所述抗生素與二氧化硅納米顆粒的重量比0.01-0.1：1；所述抗生素選自喹諾酮類抗生素、β-內(nèi)酰胺類抗生素、大環(huán)內(nèi)酯類和/或氨基糖苷類抗生素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合抗菌吸附材料，其特征在于，所述二氧化硅納米顆粒中，MgO的含量在3-6％(重量)；Fe₂O₃的含量在0.5-2％(重量)；Al₂O₃的含量2-4％(重量)，余量為二氧化硅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合抗菌吸附材料，其特征在于，所述二氧化硅納米顆粒為多孔材料，孔徑在2-10nm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合抗菌吸附材料，其特征在于，所述二氧化硅和石墨烯是通過共價(jià)鍵鍵合的。

6.一種權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述復(fù)合抗菌吸附材料的制備方法，具體如下：

1)取凹凸棒石含量在90％以上的凹凸棒土，將其加入到酸溶液中，加熱回流后靜置沉淀，去除上層酸溶液；用清水洗滌至上清液pH值在6-7之間，在200-300℃下焙燒，即得到二氧化硅納米顆粒；

2)表面鍵合石墨烯的二氧化硅納米顆粒制備

a)將石墨烯進(jìn)行酸處理，然后將酸化石墨烯分散到水溶液中得到石墨烯分散液；

b)將二氧化硅納米顆粒加入到去離子水中，然后添加含氨基硅烷偶聯(lián)劑，在保護(hù)氣體條件下攪拌加熱反應(yīng)12-48h；

c)將石墨烯分散液加入到步驟b獲得的反應(yīng)液中，調(diào)pH值至2-4，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)2-4小時(shí)；自然沉降，洗滌；

d)將步驟c獲得的材料重新分散于水中，加入水合肼還原，洗滌干燥，得到灰色的鍵合石墨烯的二氧化硅納米顆粒；

3)將步驟2)獲得二氧化硅納米顆粒置于1mol/L磷酸的水溶液中；超聲分散；然后將鈦酸丁酯與無水乙醇的混合液滴加到上述二氧化硅水溶液中，靜置1小時(shí)，干燥；然后將獲得的材料在300℃下煅燒0.5小時(shí)；從而獲得二氧化鈦/石墨烯/二氧化硅復(fù)合抗菌材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中的酸溶液為鹽酸和磷酸的水溶液；其中鹽酸的濃度為1-10％(重量)；磷酸的濃度為5-15％；加熱回流反應(yīng)時(shí)間為2-4h；所述凹凸棒土中，含有1-3％的蒙脫石，1-3％的石英，1-3％的長石和/或1-3％的白云石。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的含氨基硅烷偶聯(lián)劑為氨基烷基三烷氧基硅烷；所述石墨烯酸處理是將石墨烯置于王水中浸泡5-20分鐘。