[發(fā)明專利]一種石墨烯負(fù)載銀納米顆粒抗菌材料、制備方法及其應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011079452.5 | 申請日： | 2020-10-10 |
| 公開（公告）號： | CN112189672A | 公開（公告）日： | 2021-01-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 許萌;江功藝;周曉峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 紹興六方晶格新材料科技有限公司 |
| 主分類號： | A01N59/16 | 分類號： | A01N59/16;A01N25/08;A01P1/00;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340 | 代理人： | 廖程誠 |
| 地址： | 312300 浙江省紹興市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 石墨 負(fù)載 納米 顆粒 抗菌材料 制備 方法 及其 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種石墨烯負(fù)載銀納米顆粒抗菌材料、制備方法及其應(yīng)用，涉及納米抗菌領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：將2～15mg氧化石墨烯粉末溶解，得到石墨烯分散液；向石墨烯分散液中加入1～8mg鹽酸多巴胺并溶解，得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液升溫至50～70℃并攪拌反應(yīng)15～30h后，離心洗滌純化，得到表面被聚多巴胺層包裹的石墨烯；將1份銀離子和2～10份多巴胺?石墨烯在0～5℃的條件下共孵育3～8h反應(yīng)，過濾、洗滌并干燥；將帶有Ag種子的多巴胺?石墨烯分散在純水中，加入反應(yīng)溶液置于溫度為20～40℃的攪拌條件下反應(yīng)4～6h，得到負(fù)載銀納米顆粒的石墨烯。本發(fā)明抗菌材料的分散性較好，抗菌能力較強(qiáng)，使用成本較低。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及納米抗菌領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯負(fù)載銀納米顆粒抗菌材料、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
人口的增加和工業(yè)制造水平的快速發(fā)展對環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞，帶來了氣候變暖、大氣污染等不良后果，而溫暖的氣候和漂浮在空氣中的懸浮物均會(huì)助長細(xì)菌等有害微生物的滋生和蔓延，對建筑物、日常用品、水體和人體造成損害。
目前所使用的抗菌藥物包括有機(jī)抗菌劑、天然抗菌劑和無機(jī)抗菌劑三大類，有機(jī)抗菌劑的使用較廣泛，包括酚類、醇類、有機(jī)酸類和季銨鹽類，抗菌及時(shí)性和光譜性均較好，但是不僅毒性較大，且化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性均較差，使用范圍有限；天然抗菌劑包括殼聚糖、油脂和甲殼素，雖然安全無毒且抗菌效率較高，但是從原材料中提取的難度較大，且抗菌功能有限；無機(jī)抗菌劑主要包括銀、銅等金屬離子及相應(yīng)的氧化物，這類抗菌劑的抗菌范圍廣、安全性高、有效期長，但是化學(xué)性質(zhì)較活潑，容易與空氣中還原性物質(zhì)作用而失效，且成本較高。
在納米尺度下銀顆粒由于量子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和極大的比表面積，具有良好的生物相容性和抗菌性，但是，銀納米顆粒在水體中容易發(fā)生團(tuán)聚，穩(wěn)定性較差，且容易變色，失去抗菌性，導(dǎo)致抗菌時(shí)間較短，使用成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯負(fù)載銀納米顆粒抗菌材料、制備方法及其應(yīng)用，該抗菌材料的分散性較好，抗菌能力較強(qiáng)，使用成本較低。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
一種石墨烯負(fù)載銀納米顆粒抗菌材料的制備方法，包括以下步驟：
S1、將2～15mg氧化石墨烯粉末加入到10～40mL、pH值為8～9.5、濃度為5～25mM的Tris-HCl溶液中，置于溫度為0～3℃的條件下超聲分散至氧化石墨烯溶解在Tris-HCl溶液中，得到石墨烯分散液；
S2、向石墨烯分散液中加入1～8mg鹽酸多巴胺，在溫度為0℃的條件下超聲至鹽酸多巴胺溶解，得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液升溫至50～70℃并攪拌反應(yīng)15～30h后，離心洗滌純化，得到表面被聚多巴胺層包裹的石墨烯；
S3、按質(zhì)量份，將1份銀離子和2～10份多巴胺-石墨烯在0～5℃的條件下共孵育3～8h，加入強(qiáng)還原劑快速反應(yīng)10s～2min，過濾取出表面帶有Ag種子的多巴胺-石墨烯，洗滌并干燥；
S4、將帶有Ag種子的多巴胺-石墨烯分散在純水中，交替加入可溶性銀溶液和抗壞血酸/鹽酸羥胺溶液得到反應(yīng)溶液，將反應(yīng)溶液置于溫度為20～40℃的攪拌條件下反應(yīng)4～6h，得到負(fù)載銀納米顆粒的石墨烯。
進(jìn)一步的，合成所述石墨烯包括以下方法：將石墨原料、氧化劑、助氧化劑加入到濃硫酸中反應(yīng)6～24h，反復(fù)洗滌并分散到水中，得到氧化石墨烯并干燥。
進(jìn)一步的，步驟S4中帶有Ag種子的多巴胺-石墨烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～1.5％，所述可溶性銀溶液的濃度為0.1～0.3mol/L。
進(jìn)一步的，所述可溶性銀溶液的總加入量為20mL，所述抗壞血酸/鹽酸羥胺溶液的總加入量為25mL。
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