[發明專利]一種抗菌殺毒銅基濾網的制備方法

在審

• 申請號: 202010141363.2
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111265705A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 魯啟鵬;李墨影;曹文斌;劉文秀;曾麗;趙金平
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: A61L9/16
• 分類號: A61L9/16;B01D39/20;C02F1/50
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

一種抗菌殺毒銅基濾網的制備方法。所述的抗菌殺毒銅基濾網由金屬銅網骨架和表面生長氫氧化銅納米棒陣列兩部分構成。生產主要包括銅網表面預處理、表面修飾劑的制備、氫氧化銅納米棒陣列原位生長三個步驟。所述基材為銅網具有一定的柔韌性和機械強度；所述表面修飾劑可以將預處理后的銅網活化；所述的制備工藝簡單、成本低廉。本發明公開的抗菌殺毒銅基濾網的抗菌殺毒效應來自于表面氫氧化銅納米棒陣列對微生物進行物理滅活效應，以及氫氧化銅納米棒陣列緩釋的銅離子對微生物進行化學滅活效應，兩種效應協同作用提高整體抗菌殺毒性。本發明公開的抗菌殺毒銅網可以有效滅殺大多數微生物，可以應用于防護口罩、空氣凈化、水體消毒等領域。

技術領域

本發明涉及環保材料領域，尤其涉及一種低成本、可規模化生產，應用于空氣和水體抗菌殺毒濾網的制備方法。

背景技術

隨著科技的進步，人們的生活質量得到了極大的提高，環境空氣的潔凈以及生活用水的無害性問題成為了社會關注的一大焦點。二十世紀以來的多起全國性空氣傳染疾病讓人們意識到呼吸的空氣并沒有那么安全，生活用水中也存在威脅我們生命健康的隱患。

銅或銅的無機化合物已經被廣泛應用于抗菌殺毒領域。作為一種廣譜無機抗菌殺毒材料其主要通過兩種形式對微生物進行滅活作用： a.接觸反應抗殺機理：銅離子與細胞膜上的負電荷區域結合，減小細胞膜表面的電位差，當電位差降為0時會導致細胞膜破裂，微生物死亡；同時，銅離子與細胞膜接觸后，銅離子由于庫倫吸引的作用穿透細胞膜，與內部蛋白質發生反應使其凝固變性，進而導致微生物失活。 b.活性氧抗殺機理：銅離子能起到催化活化中心的作用，激活表面空氣或水中吸附的氧，產生具備強氧化還原能力的羥基自由基和活性氧等超氧自由基，抑制或殺死微生物。目前的銅基抗菌殺毒劑的使用方法多為將其分散再溶液中使用，但是液體抗菌殺毒劑不方便用于空氣凈化，而用于水體消毒時銅離子會隨著水體流動而急劇損失。

發明內容

針對上述問題，本發明了公開了一種抗菌殺毒銅基濾網。該材料由金屬銅網骨架和在銅網骨架表面生長的氫氧化銅納米棒陣列兩部分構成，該材料能夠緩慢釋放銅離子，保持長時間溶液中銅離子溶度的穩定緩釋；抗菌殺毒銅基濾網不阻礙空氣流動，可對過濾空氣中的微生物并進行微生物的滅殺。此外，抗菌殺毒銅基濾網表面為氫氧化銅納米棒陣列，納米材料的尖銳邊緣可通過物理效應破壞細胞膜來滅殺微生物。

抗菌殺毒銅基濾網通過緩釋銅離子的化學殺滅效應和納米材料的物理殺滅效應發揮協同作用，提高材料整體對微生物的滅殺效率。

一種抗菌殺毒銅基濾網，其特征在于通過表面生長的氫氧化銅納米棒陣列來滅活微生物；

所述抗菌殺毒銅基濾網其組成為：

基層骨架為金屬銅網；所采用的銅網的銅含量為C1重量％，雜質含量為C2重量％，則C1/C2為99以上的值。銅網保證樣品整體具有足夠的柔韌性和一定的強度。銅網可為氫氧化銅納米棒陣列的生長提供銅源，同時也是釋放銅離子滅活微生物的銅源之一。

表面生長的氫氧化銅納米棒陣列；所述抗菌殺毒銅基濾網其制備步驟為：

(1)銅網預處理：將清洗好的銅網經過預處理后干燥備用；

(2)表面修飾劑的制備；

(3)氫氧化銅納米棒陣列的生長：將預處理后的銅網浸泡于上述的表面修飾劑中，在室溫下反應10-30分鐘，去離子水漂洗后室溫干燥。氫氧化銅二價銅化合物，其形貌為垂直排列于銅網表面生長的納米棒。

進一步地，銅網預處理：將銅網裁剪成需要的大小(1平方厘米 -1平方米)，將銅網置于稀硫酸溶液(質量分數8.5％)中超聲清洗5 分鐘后在去離子水中漂洗，然后在乙醇中超聲清洗，室溫下干燥待用。

進一步地，納米棒陣列可通過刺破、拉伸細胞膜對細胞膜造成物理破壞來殺死細胞膜。氫氧化銅納米棒陣列也可釋放銅離子，與微生物的生物體組織發生化學結合，降低微生物活性。