[發(fā)明專利]一種改性TiO2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110003148.0
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112831072A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 張金龍
• 申請（專利權(quán)）人: 張金龍
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08G83/00;C08L87/00;C08K5/053
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及抗菌領域，且公開了一種改性TiO₂接枝纖維素復合抗菌膜，該一種改性TiO₂接枝纖維素復合抗菌膜，以尿素為N源，摻雜的N元素與晶格中O元素，軌道上的電子態(tài)發(fā)生混合，降低TiO₂帶隙，增強了納米TiO₂在可見光區(qū)域內(nèi)的響應，增強了其光催化性能，在TiO₂表面形成超氧負離子與羥基自由基，提高了其抑菌效果，并于堿性環(huán)境中使其晶格發(fā)生重組，形成改型管狀納米TiO₂，增大了其比表面積，從而提高抑菌效果，加入3?巰基丙基三甲氧基硅烷，進行接枝反應，最后均勻的接枝于醋酸纖維素中，得到改性TiO₂接枝纖維素復合抗菌膜，納米TiO₂均勻地分散在膜表面，解決了團聚效應，充分發(fā)揮了TiO₂的光催化性能，提高了膜的抑菌效果。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及抗菌領域，具體為一種改性TiO₂接枝纖維素復合抗菌膜及制備方法。

背景技術(shù)

醋酸纖維素，是一種非常容易制得的人造纖維，其穩(wěn)定性在纖維素酯類化合物中使最好的，同時具有成本低，無毒無污染，親水性好，良好的編織性能等優(yōu)點，使其在眾多纖維素的衍生物中脫穎而出，成為使用最為普遍的纖維素，并且容易用增塑劑，加熱或者加壓使之粘合在一起，現(xiàn)今，醋酸纖維素制膜工藝高速發(fā)展，所制得的膜具有優(yōu)異的生物相容性，且截濾性能良好，透水量大，常被用于血清、培養(yǎng)基除菌過濾，海水處理，血液透析等方面，但由于其結(jié)構(gòu)與使用環(huán)境，也易被微生物侵蝕降解，縮短使用壽命，因此使膜具備抑菌效果具有重要的實際意義。

二氧化鈦作為一種半導體光催化材料，具有無毒無害，光催化性能優(yōu)異，抑菌效果好，抗菌效果持久等優(yōu)點，但納米TiO₂由于其具有較高的表面能，極易發(fā)生團聚，難以直接分散在纖維素等高分子材料表面，影響了其光催化特性，使其難以發(fā)揮其優(yōu)異的抑菌效果，而利用TiO₂豐富的表面羥基與小分子有機物接枝，從而將改性的TiO₂接枝于材料表面，便能均勻地分散于醋酸纖維素等材料中，充分發(fā)揮其光催化性能，可以極大的提高材料的抑菌效果。

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種改性TiO₂接枝纖維素復合抗菌膜及制備方法，解決了納米TiO₂在纖維素膜中容易發(fā)生團聚，抗菌性能受到影響的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種改性TiO₂接枝纖維素復合抗菌膜制備方法包括以下步驟：

(1)將尿素加入到無水乙再醇中，再加入硝酸攪拌30-60min，再加入鈦酸正丁酯的乙醇溶液，攪拌4-6h，將溶液倒入反應釜中，在160-200℃下水熱反應8-16h，超聲離心洗滌烘干，制備得到N摻雜納米TiO₂；

(2)將N摻雜納米TiO₂加入去離子水中，再加入氫氧化鈉，加熱至120-140℃，反應20-30h，攪拌洗滌烘干研磨得到N摻雜管狀納米TiO₂；

(3)將3-巰基丙基三甲氧基硅烷與氨水加入無水乙醇和超純水的溶液中，在60-80℃的溫度下恒溫水浴反應2-4h，靜置冷卻，攪拌同時加入N摻雜管狀納米TiO₂，在室溫下氮氣氛圍中攪拌6-8h，洗滌，離心、真空干燥，得到巰基化改性的N摻雜管狀納米TiO₂；

(4)向三氯甲烷中加入馬來酸酐與巰基化改性的N摻雜管狀納米TiO₂，在紫外光照射下，60-70℃中回流反應20-30h得到馬來酸酐接枝管狀納米TiO₂；