[發(fā)明專利]復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）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

本發(fā)明涉及一種復合二氧化硅抗菌吸附材料，屬于材料領(lǐng)域。所述復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。本發(fā)明還提供了所述材料的制備方法及應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復合二氧化硅抗菌吸附材料，屬于材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來,我國的工業(yè)化發(fā)展迅速,城鎮(zhèn)化速度不斷加快,各種污染問題紛至沓來,其中空氣污染己成為當下環(huán)境污染的一個主要問題。工廠廢氣、汽車尾氣、建筑粉塵、居民生活等排放了大量的煙塵顆粒,而這些顆粒物也為細菌提供了生長繁殖的載體。這些不單單會嚴重威脅人們的身體健康,同時也會對自然氣候產(chǎn)生不良影響,破壞動物、植物賴以生存的自然環(huán)境。

二氧化硅材料的比表面積較大，孔隙發(fā)達，孔道高度有序，均一性好，骨架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并具有較高的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性等優(yōu)點；使得其在用于空氣凈化吸附材料方面有著廣泛的應(yīng)用。

中國專利CN2017110725044公開了一種冰箱去異味殺菌消毒的方法和裝置；其通過使用改性二氧化硅納米材料進行干法吸附，能夠吸附冰箱中的微小顆粒以及異味、細菌等；并且其將上述二氧化硅材料置于離子發(fā)生裝置之上，離子發(fā)生裝置發(fā)出正負離子，促進二氧化硅材料對有害細菌及有機物的物理吸附或化學分解。但是在實際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)采用正負離子與二氧化硅材料結(jié)合滅菌模式后，物理吸附作用大幅提高，但化學分解效率較低，從而導致二氧化硅材料在使用一定時間需要更換，否則無法保證有效的殺菌率及顆粒吸附率。

離子發(fā)生裝置與抗菌吸附材料聯(lián)用的模式無疑給空氣凈化領(lǐng)域提供了一種全新的抗菌凈化模式。這種通過離子發(fā)生裝置吸附分解聯(lián)合進行的模式會極大的提高空氣凈化效率，但是與離子發(fā)生裝置配合使用的抗菌吸附材料仍有極大的改進空間，如何獲得與離子發(fā)生裝置相匹配并具備高吸附及分解效率的抗菌材料是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面提供了一種復合抗菌吸附材料，所述復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。

在一個實施方案中，所述復合抗菌材料中，二氧化硅納米顆粒負載有光催化劑(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。

在一個實施方案中，所述復合抗菌材料中，二氧化硅納米顆粒負載有抗生素；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。

在另一個實施方案中，所述二氧化硅納米顆粒為多孔材料，孔徑在2-10nm之間。

在又一個實施方案中，所述二氧化硅和石墨烯是通過共價鍵鍵合的。

在進一步地實施方案中，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。

本發(fā)明的另一個方面是提供一種所述復合抗菌材料的制備方法，具體如下：