[發(fā)明專利]一種石墨化碳包覆納米銀抗菌微球及其制備方法、應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210907453.7
• 申請(qǐng)日: 2022-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN115039792A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉晃青;曾西平;朱汝康;李艷玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市華科創(chuàng)智技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): A01N59/16
• 分類號(hào): A01N59/16;A01N25/08;A01N25/34;A01P1/00
• 代理公司: 深圳國(guó)海智峰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44489
• 代理人: 臧芳芳

本發(fā)明涉抗菌納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨化碳包覆納米銀抗菌微球及其制備方法、應(yīng)用，該制備方法包括以下步驟：(1)配置硝酸銀水溶液；(2)向硝酸銀水溶液中加入含碳水溶性天然分子，得到反應(yīng)液；(3)將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)；(4)反應(yīng)結(jié)束后，分離產(chǎn)物，洗滌烘干，即得到石墨化碳包覆納米銀抗菌微球。本發(fā)明所提供的制備方法，直接以含碳水溶性天然分子作為還原劑和碳源，與銀離子通過(guò)一步水熱反應(yīng)制備得到石墨化碳包覆納米銀抗菌微球，操作簡(jiǎn)單，且原料來(lái)源廣，成本低廉可批量制備，并且制得的石墨化碳包覆納米銀抗菌微球?qū)τ诙喾N菌種均具有長(zhǎng)期抗菌有效性，因而具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉抗菌納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨化碳包覆納米銀抗菌微球及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

細(xì)菌是引起人體疾病的重要源頭，無(wú)時(shí)不刻地不在侵?jǐn)_著人們的生活，細(xì)菌的大量繁殖會(huì)嚴(yán)重威脅到人們的健康，而隨著科技發(fā)展和生活水平的不斷提升，人們對(duì)于身體的健康安全問(wèn)題愈發(fā)重視，抗菌材料的應(yīng)用也逐漸引起人們的重視。

抗菌材料是指自身能夠殺滅有害細(xì)菌或能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的一類新型功能材料，用作抗菌材料的主要對(duì)象包括紡織物、塑料、陶瓷、金屬、涂料等，而根據(jù)抗菌材料的成分不同，可將其分為無(wú)機(jī)抗菌材料、有機(jī)抗菌材料、天然抗菌材料三大類，在一系列無(wú)機(jī)抗菌材料中，銀系抗菌材料由于具有抗菌譜廣、抗菌作用持久、安全、抗藥性極低等特點(diǎn)，已成為抗菌材料發(fā)展的重要方向。

其中，納米銀球形顆粒是較常用的納米銀抗菌材料，該類材料最常用的方法是濕化學(xué)合成法，即以諸如水合肼或硼氫化鈉等作為還原劑，以氫氧化鈉或氨水作為調(diào)節(jié)堿性的反應(yīng)物，以及其他表面活性劑等一起，來(lái)制備合成銀納米顆粒。但是該方法為濕化學(xué)法，制備過(guò)程中會(huì)引入多種化學(xué)試劑，制備成本增加且不利于環(huán)保；并且所制得的銀納米顆粒未形成包覆，納米銀處于裸露狀態(tài)，在發(fā)生氧化釋放銀離子達(dá)到抗菌效果的同時(shí)，其表面直接與外界接觸而容易受污染失效，導(dǎo)致長(zhǎng)期抗菌有效性不佳；部分研究以其他基體材料如碳作為載體，以納米銀作為抗菌功能材料負(fù)載在載體表面制備復(fù)合抗菌顆粒，該方法同樣無(wú)法避免納米銀直接與外界接觸容易失效的問(wèn)題。

針對(duì)上述納米銀易失效的問(wèn)題，部分研究人員制備出核殼結(jié)構(gòu)的納米銀抗菌顆粒，以納米銀作為核，在其外形成包覆層，但是現(xiàn)有方法制備出的核殼結(jié)構(gòu)納米銀顆粒尺寸過(guò)大，且難以對(duì)其層級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，因而均勻性較差，進(jìn)而影響材料的抗菌效果。因此，提供一種制備簡(jiǎn)單、抗菌效果持久且尺寸可調(diào)的納米銀抗菌顆粒及其制備方法是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種石墨化碳包覆納米銀抗菌微球，直接以含碳水溶性天然分子作為還原劑和碳源，與銀離子通過(guò)一步水熱反應(yīng)制備得到，無(wú)需添加其他試劑且制得的石墨化碳包覆納米銀抗菌微球尺寸可調(diào)，長(zhǎng)期抗菌有效性良好。

本發(fā)明第一方面提供一種石墨化碳包覆納米銀抗菌微球的制備方法，包括以下步驟：

(1)配置硝酸銀水溶液；

(2)向硝酸銀水溶液中加入含碳水溶性天然分子，得到反應(yīng)液；

(3)將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)；

(4)反應(yīng)結(jié)束后，分離產(chǎn)物，洗滌烘干，即得到石墨化碳包覆納米銀抗菌微球。

進(jìn)一步地，步驟(1)中所述硝酸銀水溶液的濃度為0.1-1000mg/mL；優(yōu)選地，步驟(1)中所述硝酸銀水溶液的濃度為1-100mg/mL。

進(jìn)一步地，步驟(2)中所述反應(yīng)液中含碳水溶性天然分子與硝酸銀的質(zhì)量比為1：(1.2-5.0)；優(yōu)選地，步驟(2)中所述反應(yīng)液中含碳水溶性天然分子與硝酸銀的質(zhì)量比為1：(2.5-5.0)。

進(jìn)一步地，所述含碳水溶性天然分子選自維生素C、海藻酸、腐殖酸、茶多酚、阿拉伯膠、木糖醇、葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖、纖維素、木質(zhì)素中的一種。