[發(fā)明專利]一種Cu-In-Zn-Se復(fù)合納米微球的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110386883.4
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113172232B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛揚(yáng);薛亞波;陳斌;許紅濤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇晨光涂料有限公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/0545;B82Y40/00;B82Y30/00;A01N59/20;A01P1/00
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 李鑫偉

本發(fā)明屬于納米抗菌材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Cu?In?Zn?Se復(fù)合納米微球的制備方法及其應(yīng)用，制備方法包括：（1）配制碘化亞銅、醋酸銦、硬脂酸鋅、1?十八烯、油胺和十二硫醇混合溶液；（2）配制硒的前驅(qū)溶液，將硒粉、三正辛基膦、1?十八烯和油胺混合加熱溶解；（3）將步驟（1）的混合溶液加熱至充分溶解，然后向其中加入硒的前驅(qū)溶液，升溫至200?280℃保溫10?40?min，得反應(yīng)溶液；（4）將反應(yīng)溶液離心，將固相清洗并分散在氯仿中，得到Cu?In?Zn?Se納米顆粒的氯仿溶液；（5）將Cu?In?Zn?Se納米顆粒的氯仿溶液與聚（馬來酸酐?alt?1?十八烯）氯仿溶液混合均勻后干燥；（6）將步驟（5）的產(chǎn)物加入氫氧化鈉溶液，超聲分散，透析法去除多余離子至pH為中性即可。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米抗菌材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Cu-In-Zn-Se復(fù)合納米微球的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

微生物無處不在，尤其是各種公共場合，如醫(yī)院、車站、酒店等地點(diǎn)，人員復(fù)雜，流動頻繁，容易引起致病菌的傳播，給公共衛(wèi)生帶來威脅。由于紫外線在進(jìn)入大氣以后散射嚴(yán)重，日常的陽光不足以充分殺滅微生物，因此必須采取抗菌手段抑制它們的大量繁殖。眾所周知，藥物類抗菌劑如各種抗生素的廣泛使用，造成了耐藥菌和超級細(xì)菌的出現(xiàn)。而非藥物類抗菌劑由于不是生化反應(yīng)的作用機(jī)理，在抗菌耐藥性及廣譜抗菌性方面存在明顯優(yōu)勢。但傳統(tǒng)非藥物類抗菌劑也存在諸多問題，如銀離子抗菌對人體具有潛在的重金屬生物毒性。

光催化抗菌作為一種非藥物抗菌新技術(shù)受到廣泛關(guān)注，但過去的光動力抗菌劑材料也存在一些不足，嚴(yán)重制約了它們的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。例如，TiO₂和ZnO納米粉體帶隙較寬，僅能吸收太陽光中波長小于400nm的紫光，對太陽能的利用率較低；有機(jī)光敏小分子光穩(wěn)定性差，無法持續(xù)產(chǎn)生抑菌效果。

要充分利用太陽光譜寬度，就要減小半導(dǎo)體帶隙寬度，但仍需高于氧的激發(fā)態(tài)能量(Eg0.97eV)。Cu-In-Zn-Se納米顆粒是一種直接帶隙半導(dǎo)體納米材料，具有帶隙窄(理論1.04eV)，毒性低，光吸收系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。尤其是將其制成納米材料，具有優(yōu)異的光學(xué)性能。在光照作用下，Cu-In-Zn-Se納米顆粒具有將環(huán)境中的氧氣和水分子轉(zhuǎn)化成活性氧類物質(zhì)(如單線態(tài)氧¹O₂，羥基自由基等)的能力。這些活性氧類物質(zhì)可通過氧化作用殺滅細(xì)菌。并且由于無機(jī)半導(dǎo)體材料具有有機(jī)分子無法比擬的結(jié)構(gòu)及光穩(wěn)定性，可以持續(xù)作用，保持長效抗菌能力。但目前尚未見到Cu-In-Zn-Se四元合金納米顆粒用于光動力抗菌領(lǐng)域的公開報道。

銅、鋅、硒元素在地殼中含量豐富。而隨著回收提純技術(shù)的不斷提高，銦的供應(yīng)業(yè)相對穩(wěn)定。因此，開發(fā)基于Cu-In-Zn-Se納米顆粒的光動力抗菌劑對于解決微生物耐藥性，并實(shí)現(xiàn)長效抗菌具有重要應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種Cu-In-Zn-Se復(fù)合納米微球的制備方法及其應(yīng)用，該制備方法將Se的前驅(qū)溶液加入含Cu、In、Zn的混合溶液中，加熱反應(yīng)后分離得到Cu-In-Zn-Se合金納米顆粒，然后將Cu-In-Zn-Se合金納米顆粒的氯仿溶液與聚(馬來酸酐-alt-1-十八烯)的氯仿溶液混合均勻后干燥，干燥產(chǎn)物加入氫氧化鈉溶液分散、透析后得到Cu-In-Zn-Se復(fù)合納米微球的水溶液，制備方法簡單，Cu-In-Zn-Se復(fù)合納米微球能夠穩(wěn)定地分散在水中，不發(fā)生團(tuán)聚，可以在可見光催化下起到持久、有效的抗菌作用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種Cu-In-Zn-Se復(fù)合納米微球的制備方法，包括如下步驟：

(1)配制碘化亞銅、醋酸銦、硬脂酸鋅、1-十八烯、油胺和十二硫醇的混合溶液；

(2)配制硒的前驅(qū)溶液，將硒粉、三正辛基膦、1-十八烯和油胺混合后加熱溶解；