[發明專利]一種Ce-Ag-TiO2

在審

• 申請號: 202010438200.0
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111545200A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張舒婷;萬成;呂奎霖;呂玉光
• 申請（專利權）人: 沈陽藥科大學
• 主分類號: B01J23/66
• 分類號: B01J23/66;B01J37/10;A61L2/08;A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 李智慧

本發明公開了一種Ce?Ag?TiO₂納米復合抗菌材料及其制備方法，所述納米復合抗菌材料以TiO₂為無機載體材料，摻雜有無機抗菌材料Ag和稀土元素Ce，其中：Ce的摻雜量為TiO₂質量的0.5~5%，Ag的摻雜量為TiO₂質量的0.5~2%。本發明采用將銀納米材料與具有抗菌性能的無機載體材料TiO₂和稀土Ce離子結合起來的方法，一方面改善了銀納米材料的缺陷，一方面降低了抗菌材料的成本。本發明制備的納米復合抗菌材料具有較好的抗菌性，適用于陶瓷、紡織品、涂料、生物醫療、水凈化、塑料、農業、交通、環保、建筑、衛生等領域。

技術領域

本發明涉及一種納米復合抗菌材料及其制備方法，具體涉及一種Ce-Ag-TiO₂納米復合抗菌材料及其制備方法。

背景技術

稀土元素因其特殊的電子層結構使其具有優異的發光性能，稀土配合物是稀土功能材料研究以及配合物研究中最重要的且最具有現實研究意義的領域之一。由于各種配體的加入，使稀土配合物結構繁多，其在配位場的修飾下展現出了其他材料無法比擬的光、點、磁的優越性能，被廣泛應用于新興領域，如抗菌材料、電磁材料、熒光探針、環境材料、納米材料、超導材料和分子工程等。

二氧化鈦（TiO₂）是N型半導體材料，具有光致殺菌作用。尤其在紫外線（UV）存在下特性更加突出。在紫外線照射下，TiO₂產生活性氧，例如超氧化物、氧自由基和氫氧自由基，它們會破壞細菌細胞壁和阻礙它們的呼吸系統，導致細菌死亡。但因TiO₂帶隙較寬不能利用大部分太陽光，所以其催化活性不夠高，以至于抗菌效果產生了一定的局限。而單一的銀納米材料存在不穩定、易團聚、成本高等缺陷。

發明內容

本發明針對TiO₂和單一銀納米材料自身存在的缺陷，提供了一種Ce-Ag-TiO₂納米復合抗菌材料及其制備方法，通過雙摻雜的方式對TiO₂進行改性，使其抗菌能力得到提高。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種Ce-Ag-TiO₂納米復合抗菌材料，以TiO₂為無機載體材料，摻雜有無機抗菌材料Ag和稀土元素Ce，其中：Ce的摻雜量為TiO₂質量的0.5~5%，Ag的摻雜量為TiO₂質量的0.5~2%。

一種Ce-Ag-TiO₂納米復合抗菌材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：將20~40mL鈦酸四丁酯和20~40mL無水乙醇混合后劇烈的攪拌，然后滴加100~150mL無水乙醇、20~40mL硝酸鈰溶液、20~40mL硝酸銀、4~8mL濃硝酸，混合液開始水解，持續攪拌0.5~1.5h，有Ce-Ag-TiO₂溶膠析出；

步驟2：取溶膠放入反應釜中，在溫度為160~180℃的條件下進行水熱反應5~8h；

步驟3：反應結束后，取出反應釜，倒上清液，離心分離，用去離子水洗滌至濾液為中性，再用無水乙醇洗滌2~4次；

步驟4：產物放在烘箱中干燥，控制溫度為60~80℃，得前驅體產物；

步驟5：將前驅體產物放在400~500℃馬弗爐內煅燒3~5h，得到摻雜Ag和Ce離子的二氧化鈦納米顆粒。

本發明采用溶膠-水熱法制備納米二氧化鈦抗菌劑，該方法具有操作簡便、產物純凈度高等優點，其制備原理如下：