[發明專利]一種銀-硅抗菌復合材料的制備方法及用途

在審

• 申請號: 202011216092.9
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112314624A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 殷嬌;朱慧
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01N25/08;A01P1/00
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所(普通合伙) 65106
• 代理人: 張莉

本發明涉及一種銀?硅抗菌復合材料的制備方法，該方法涉及的裝置是由真空上料機、真空上料機出料口、粉末輸送管道、過渡倉進料口、過渡倉、過渡倉出料口、螺帶混料機、縱向溶液輸送管道、溶液噴嘴、橫向溶液輸送管道、溶液輸送彎管、儲液罐、光源、混料機出料口、料倉、混料機支架、移動輪組成，采用干法或半干法，以晶態的單質硅及硝酸銀為原料，將硝酸銀噴灑于硅載體上，獲得半干粉，采用紫外光或太陽光照射，半導體硅在光照條件下產生電子和空穴，硝酸銀得電子后還原為單質銀，從而形成銀?硅抗菌復合材料。該方法制備過程簡單，工藝能耗較低，無需添加額外還原劑，無銀離子析出。該復合材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及菌落總數等去除率高達99%，適合于大規模工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種銀-硅抗菌復合材料的制備方法。

背景技術

納米銀作為一種最常用的無機抗菌劑，具有高效、安全、抗菌譜廣等優點，因此被廣泛應用于抗菌和防霉制品中。同時納米銀的殺菌選擇性高，具有較強的生物相容性，對宿主細胞沒有傷害作用，從而成為目前科學研究的熱點。但納米銀的分散性差及難以實現規?；苽涞葐栴}仍是其實際抗菌應用面臨的巨大挑戰。目前納米銀的制備方法大多采用濕法，即用還原劑如硼氫化鈉、檸檬酸、抗壞血酸等在水溶液中還原硝酸銀，從而獲得納米銀的膠體溶液，但在實際應用中多以抗菌粉體材料為主，膠體溶液使用受限，因此研究者們繼而采用載體負載納米銀，從而獲得粉體材料，主要以磷酸鋯、活性炭及高分子等為載體，仍然采用濕法合成，在水溶液中將硝酸銀吸附于載體上，再用還原劑如硼氫化鈉、檸檬酸、抗壞血酸等將硝酸銀還原為納米銀，在水溶液中還原后，載體對納米銀的負載量很低，納米銀聚集，分散性差，納米銀容易從載體上脫落，抗菌穩定性和持久性不理想，難以達到高效的抗菌性能，此外，此合成過程復雜，成本高，難以實現大量生產。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有合成納米銀的缺點，提供一種銀-硅抗菌復合材料的制備方法，該方法涉及的裝置是由真空上料機、真空上料機出料口、粉末輸送管道、過渡倉進料口、過渡倉、過渡倉出料口、螺帶混料機、縱向溶液輸送管道、溶液噴嘴、橫向溶液輸送管道、溶液輸送彎管、儲液罐、光源、混料機出料口、料倉、混料機支架、移動輪組成，采用干法或半干法，以半導體單晶硅或多晶硅為載體，將硝酸銀噴灑于硅載體上，獲得半干粉，以光為外場，借助半導體硅在光作用下產生載流子即電子和空穴對，硝酸銀捕獲載流子中的電子，使銀離子還原為納米銀，從而實現納米銀的高效負載。該方法制備過程簡單，工藝能耗較低，無需添加額外還原劑，無銀離子析出。該復合材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及菌落總數等去除率高達99％，適合于大規模工業化生產。

本發明所述的一種銀-硅抗菌復合材料的制備方法，該方法涉及的裝置是由真空上料機(1)、真空上料機出料口(2)、粉末輸送管道(3)、過渡倉進料口(4)、過渡倉(5)、過渡倉出料口(6)、螺帶混料機(7)、縱向溶液輸送管道(8)、溶液噴嘴(9)、橫向溶液輸送管道(10)、溶液輸送彎管(11)、儲液罐(12)、螺帶(13)、紫外光源和模擬太陽光源(14)、混料機出料口(15)、料倉(16)、混料機支架(17)、移動輪(18)組成，真空上料機(1)的底部設置有真空上料機出料口(2)，真空上料機出料口(2)與粉末輸送管道(3)的一端連接，粉末輸送管道(3)的另一端與過渡倉進料口(4)連接，過渡倉進料口(4)位于過渡倉(5)的頂部，過渡倉(5)底部的過渡倉出料口(6)與螺帶混料機(7)連接，螺帶混料機(7)頂部設置有均等排列的若干個縱向溶液輸送管道(8)，在縱向溶液輸送管道(8)上分別設置溶液噴嘴(9)，縱向溶液輸送管道(8)與橫向溶液輸送管道(10)連接，橫向溶液輸送管道(10)通過溶液輸送彎管(11)與儲液罐(12)連接，螺帶混料機(7)內設置有螺帶(13)，在螺帶混料機(7)的六面體上分別設置有紫外光源和模擬太陽光源(14)，螺帶混料機(7)的底部設置有出料口(15)，出料口(15)與料倉(16)連接，螺帶混料機(7)底部分別配有帶移動輪(18)的支架(17)，螺帶混料機(7)的材質為石英或玻璃，具體操作按下列步驟進行：

制備單晶硅粉：