[發(fā)明專利]一種改性納米抑菌材料的制備方法及其產品

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112841223A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 韓松;韓雪;劉雨晴;王珅;于杰
• 申請（專利權）人: 黑龍江萊恩檢測有限公司;東北林業(yè)大學
• 主分類號: A01N59/20
• 分類號: A01N59/20;A01N59/16;A01N59/00;A01P1/00;A01P3/00
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

本發(fā)明公開一種改性納米抑菌材料的制備方法，包括：將冰乙酸添加入鈦酸丁酯中攪拌混勻得溶液A；將銅/銀離子水溶液置于乙醇中攪拌混勻得溶液B，將溶液A加入溶液B中得混合溶液C，加熱反應后烘干得到改性納米抑菌材料。本發(fā)明通過在二氧化鈦的制備過程中摻雜銅離子和銀離子，制備銅/銀離子摻雜改性二氧化鈦抑菌納米材料，銅/銀離子的摻雜可以擴大光譜吸收范圍彌補二氧化鈦的紫外線利用率不足的缺點，從而提高二氧化鈦抑菌性能。

技術領域

本發(fā)明涉及二氧化鈦改性技術領域，具體涉及一種改性納米抑菌材料的制備方法及其產品。

背景技術

二氧化鈦俗稱鈦白，具有很好的光催化活性，化學穩(wěn)定性高，對人體安全無害、成本低，是一種理想的無機抗菌劑；二氧化鈦經波長365nm左右的光激發(fā)后，其價帶上的電子就會被激發(fā)到導帶，形成具有高氧化活性的空穴和光激發(fā)電子，并與周圍的水和氧氣發(fā)生反應生成·OH和·O₂^-。在二氧化鈦表面生成的·OH和·O₂^-基團有極強的氧化能力，能使大部分有機污染物和細菌、霉菌分解為二氧化碳和水等無害物質。但是，二氧化鈦光利用率很低，只能利用紫外光少部分光并且產生的光生電子、空穴對比較容易發(fā)生復合，從而導致二氧化鈦光催化效率低，在實際應用中抗菌作用較弱；因此，亟需一種能夠提高二氧化鈦抑菌抗菌效果的改性二氧化鈦抑菌納米材料。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種改性納米抑菌材料的制備方法及其產品。

本發(fā)明的技術方案之一，一種改性納米抑菌材料的制備方法，包括以下步驟：

將冰乙酸添加入鈦酸丁酯中攪拌混勻得溶液A；

將銅/銀離子水溶液置于乙醇中攪拌混勻得溶液B；

將溶液A加入溶液B中得混合溶液C，加熱反應后烘干得到改性納米抑菌材料。

進一步地，所述冰乙酸和鈦酸丁酯的混合體積比為50：34；所述銅/銀離子水溶液和乙醇的混合體積比為1:4；所述混合溶液C中銅、銀、鈦元素摩爾比為(1-200)：(1-200)：1000。

過少的乙酸會無法良好的抑制酞酸丁酯的水解，所以要保持乙酸的過量。

不同的銅離子和銀離子的摻雜量會導致二氧化鈦與銅/銀離子的量的不同，二氧化鈦在可見光照下也會產生上述的反應，產生的具有強氧化性的基團，摻雜量的多少直接會影響其產生的自由基團的能力，并且銅，銀離子本身具有抗菌性，摻雜量的變化，也會直接導致銅，銀離子抗菌性能的變化。

進一步地，所述加熱反應溫度115-125℃，反應時間10-30min。

進一步地，所述溶液B中還加入氮化碳，混合溶液C中氮化碳和鈦的摩爾比為1：(10-100)。

通過在溶液B中進一步添加氮化碳制備氮化碳負載銅/銀離子摻雜的二氧化鈦抑菌材料。

氮化碳是片狀結構，負載銅/銀離子摻雜的二氧化鈦，首先會大大提升其表面積，其次氮化碳在可見光范圍有吸收，與銅/銀離子摻雜的二氧化鈦會構建出異質結構，在可見光照射下大大延長了光生電子與空穴復合的時間，光生電子與空穴是具有強氧化性的自由基團，其存在還會導致超氧自由基、羥基自由基的生成，這些自由基均具有較強的氧化能力，進而可以使得細菌氧化分解。

進一步地，所述溶液B中還加入鎢酸鉍，混合溶液C中鉍和鈦的摩爾比為1：(10-100)。

通過在溶液B中進一步添加鎢酸鉍制備鎢酸鉍負載銅/銀離子摻雜的二氧化鈦抑菌材料。