[發明專利]一種具有多孔橋連結構的納米復合涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202110504700.4
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113045913B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 蘆露華;陸盈盈;梁鐵中;張瑋;端木凌;李子涵
• 申請（專利權）人: 武漢華盈谷生物新材料應用技術研究院有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/14;C09D7/63
• 代理公司: 杭州堅果知識產權代理事務所(普通合伙) 33366
• 代理人: 張劍英

本發明公開了一種具有多孔橋連結構的納米復合涂層及其制備方法，所述復合涂層由連續穩定的氮化碳/石墨烯/二氧化鈦多孔橋聯結構構成，所述氮化碳和石墨烯形成無規則網絡橋連結構，均勻分布在所述復合涂層表面；所述二氧化鈦通過氮化碳和石墨烯橋連，且所述二氧化鈦鑲嵌在所述無規則網絡橋連網絡中、多孔橋聯結構的納米孔內部和孔周圍，所述多孔橋聯結構具有50～500nm的多層次孔，且復合涂層的燒結溫度可低至550?650℃范圍，遠低于二氧化鈦的相轉變溫度。在可見光或紫外光照射下，所述復合涂層能夠利用納米孔強化二氧化鈦所釋放自由基的富集效應，在一分鐘內高效快速使病毒滅活，在醫療和公共場所防疫方面具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及具有能夠滅活多種病毒的多孔橋連結構的納米復合涂層及其制備方法。

背景技術

流行性疾病的傳播在本世紀初已經反復發生，呼吸道疾病，消化道疾病以及皮膚病等傳染性疾病對公共衛生安全產生了重大挑戰。抑制病毒的傳播是提高公共衛生安全，降低社會運行成本的重要途徑。口罩，防護服等物理隔離手段一定程度上提高了個人的抗感染能力，但是公共場所，包括學校、醫院、餐廳、酒店，尤其是人流密集的機場，火車站、超市等場所，人群接觸各種材料表面，如桌面，扶手，電梯按鈕，貨架，座椅等是導致病毒和細菌擴散傳播的媒介，解決疾病傳播媒介的途徑為抑制其表面病毒和細菌的傳播。

病毒是由蛋白質外殼及其內部包裹的遺傳物質（RNA或DNA）形成的具有生物活性的病原體，其通過外殼蛋白質與細胞表面特殊結構結合感染細胞，從而將遺傳物質（RNA或DNA）注入細胞內，利用細胞內部的物質復制病毒，形成生物體內部大面積感染。滅活病毒依賴于破壞其蛋白質外殼使其失去結合細胞的能力，或者破壞遺傳物質分子（（RNA分子或DNA分子）使其無法進行復制。目前，廣泛采用的抗菌抗病毒方法為化學試劑，如含有氯的消毒液，乙醇消毒液，雙氧水消毒液等，通過直接的化學破壞病毒結構實現病毒滅活。但是頻繁使用導致的二次傷害如呼吸道刺激，過敏，火災等對公共安全尤其是室內人員的健康造成了威脅。近年來通過材料表面處理技術實現抗菌抗病毒被認為是解決上述問題的新途徑。通過設計制備具有殺滅細菌病毒活性的表面涂層可以獲得長效的清潔表面，降低傳染性疾病的傳播。因此發展具有抗菌抗病毒的材料表面對于抑制病毒利用這些媒介進行傳播就具有重要的公共衛生安全意義。

相關涂層技術根據分類可以分為四個方面。

第一類，利用生物毒性的試劑附著于材料表面，例如大量專利使用銀或銅等能夠毒殺細菌和病毒的過渡金屬涂層材料，如專利CN111408733 A（抗菌抗病毒的納米銀膠體溶液及其制備方法和應用），專利CN111441102 A（一種抗病毒復合滌綸纖維及其制備方法），專利CN 111328831 A（一種抗菌殺毒材料及應用），專利CN 103781945 B（抗病毒鋁部件及其制造方法）。這些富含銀或者銅的涂層表面能夠緩慢釋放的銀或者銅離子進入細菌或者病毒內部，導致其生物活性喪失，從而實現滅活有害微生物。但是這一類技術不可避免的帶來人體長期接觸所造成的慢性中毒風險。

第二類，利用有機物所富含的特殊官能團對微生物進行殺滅，如專利CN1131040 C(雙鏈核糖核酸在制備治療人類柯薩奇病毒感染)，專利CN102051815A (一種高效抗病毒材料)，專利CN102061614B (雙模式吸附高效抗菌抗病毒材料)。這類涂層材料由于結構不穩定，不耐水洗清潔，無法長期使用，往往是一次性口罩，防護服等使用的技術。

第三種，通過疏水作用降低含有細菌或者病毒的液體附著，從而減少材料表面的病原載量，降低病原傳播的風險，如專利CN100422427C(填料固著纖維纖維結構物和纖維成形體以及它們的制造方法)，專利HK20060111804（一種纖維結構物，其具有填料固著纖維，該填料固著纖維含有纖維、該纖維的表面的粘合劑樹脂以及固著于所述粘合劑樹脂上的填料）。這一類材料往往用于口罩等醫療防護裝備，且疏水作用時間短，不可持續，因此不適用于需要長效抗菌抗病毒的公共場所設備。