[發明專利]一種具有分級結構的高效抗菌殺毒銅基濾網及制備方法

有效

• 申請號: 202010319735.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111543436B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 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: A01N59/20
• 分類號: A01N59/20;A01N59/16;A01N59/00;A01P1/00;C02F1/50;C02F1/30;C02F1/72;C09D5/14
• 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

1.一種具有分級結構的高效抗菌殺毒銅基濾網，其特征在于通過表面Cu-BDC MOF和可見光光催化劑來滅活微生物；

具有分級結構的高效抗菌殺毒銅基濾網組成為：

基層骨架為金屬銅網；

在銅網表面生長的Cu(OH)₂納米棒陣列；

在Cu(OH)₂納米棒表面生長的Cu-BDC MOF陣列；

在Cu-BDC MOF表面負載的可見光光催化劑；

其中：所述銅網的銅含量為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，同時還是Cu(OH)₂和Cu-BDC MOF的銅源；

所述氫氧化銅形貌為垂直排列于銅網表面生長的納米棒，作為Cu-BDC MOF的生長點以及銅源；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；

所述Cu-BDC金屬有機框架形貌為垂直于氫氧化銅納米棒生長的納米片；Cu-BDC金屬有機框架陣列可釋放銅離子，與微生物的生物體組織發生化學結合，降低微生物活性；通過鋒利邊緣割裂穿透細胞膜；作為可見光光催化劑的附著點；

所述可見光光催化劑為分布在Cu-BDC金屬有機框架表面的納米顆粒，可通過光催化過程提供超氧自由基進行微生物滅活以及促進銅離子釋放；

所述可見光光催化劑為氮摻雜納米二氧化鈦、鎢摻雜納米二氧化鈦中的一種。

2.根據權利要求1所述的一種具有分級結構的高效抗菌殺毒銅基濾網，其特征在于，Cu(OH)₂納米棒陣列和Cu-BDC MOF陣列通過刺穿、割裂、拉扯細胞膜物理效應來滅殺微生物。

3.根據權利要求1所述的一種具有分級結構的高效抗菌殺毒銅基濾網，其特征在于，可見光光催化劑通過響應可應光產生的超氧自由基，除直接滅殺微生物外還可促進銅離子釋放來滅殺微生物。

4.一種制備如權利要求1所述的具有分級結構的高效抗菌殺毒銅基濾網的方法，其特征在于具體制備步驟為：

(1)銅網預處理：

首先配制氫氧化鈉溶度為2.5mol/L和過硫酸銨溶度為0.13mol/L的混合水溶液；然后將依次經過硫酸、去離子水、丙酮超聲清洗的銅網浸入上述溶液中30min；去離子水漂洗后室溫干燥待用；

(2)表面修飾劑的制備：

首先將N-N二甲基甲酰胺1體積份、去離子水8-10體積份和無水乙醇0-2體積份混合，攪拌2min，加入質量份為0.002的對苯二甲酸，攪拌2min；

(3)金屬有機框架的制備：

首先將上述的表面修飾劑加熱至40-70℃，然后將基體浸泡于表面修飾劑中反應10-20min；

(4)納米可見光光催化材料的負載：

首先吸取可見光響應的納米二氧化鈦溶膠1體積份加入到去離子水5體積份中，攪拌2min，然后將基體浸泡于納米可見光光催化材料溶膠中1min，然后在50℃下干燥，重復3-9次；其中納米二氧化鈦溶膠為氮摻雜納米二氧化鈦、鎢摻雜納米二氧化鈦中的一種。