一种脉冲能量技术制备高杀菌性纳米Ag‑Cu合金粉的方法，其特征在于该方法的步骤依次是：A)将Ag和Cu按比例熔炼在一起，其中按原子百分比40％≤Ag≤90％，制得非固溶的Ag‑Cu靶材；预备脉冲激光器(1)、不含氧元素的液体(3)、容器(4)、支架(6)；B)将靶材固定在支架(6)上置于容器(4)中，容器(4)中倒入不含氧元素的液体(3)，使靶材完全浸没在不含氧元素的液体(3)中；C)使脉冲激光器(1)产生脉冲激光(2)对靶材进行烧蚀，制得含有粉末的液体；D)在惰性气氛保护的环境下，对含有粉末的液体进行分离，提取出粉末，然后对粉末进行干燥处理就制得固溶的高杀菌性纳米Ag‑Cu合金粉。
【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及一种纳米杀菌材料，具体为常规手段无法制备的Ag/Cu固溶在一起、具有超高杀菌性能的纳米Ag-Cu合金粉的方法。二、
技术介绍
抗菌与人类活动息息相关，其重要性不言而喻。世界各国都在这个研究方向上集中和投入了很多的资源。目前发展出的很多抗菌技术，如热力灭菌、辐射灭菌、滤过灭菌、脉冲电场等，各有自己的技术特点和优势，但都离不开专门设备，在抗菌的应用上灵活性不高，严重限制了其应用范围。对于人类活动而言，高性能杀菌剂能帮助食物保存、疾病预防、清洁环保等。对于现代军事而言，抗菌的地位非常重要，其应用十分广泛。美国单兵武器系统中的军服都经过抗菌处理，急救包里配有专门的杀菌药物，用来进行必要时候的创伤消炎等战场医疗救护措施。抗菌剂在战场打扫时也很重要，能有效防止战后瘟疫的流行和传播。在和平年代，各国武器库，包括核武器库，都有明确的抗菌指南，防止库存武器失效三大因素之一的霉变的发生。抗菌剂作为一种比较灵活、不需要专门设备、能单独使用、达到除菌目的的物质，在抗菌领域的作用显得尤为重要。其中，相对于寿命短、易老化、高温下易分解的有机抗菌剂，无机抗菌剂受外界环境影响小、安全性高、持久、在较高温度下使用依然能发挥抗菌活性。无机抗菌剂杀菌作用机理主要有两种[J.C.Yu，W.Ho，J.Lin，H.YipandP.K.Wong，Photocatalyticactivity，antibacterialeffect，andphotoinducedhydrophilicityofTiO2filmscoatedonastainlesssteelsubstrate，Environ.Sci.Technol.，37(2003)2296-2301.M.Shirkhanzadeh，M.AzadeganandG.Q.Liu，Bioactivedeliverysystemsfortheslowreleaseofantibiotics：incorporationofAg+ionsintomicro-poroushydroxyapatitecoatings，Mater.Lett.，24(1995)7-12.]：1)光催化型，当纳米无机抗菌剂受到紫外线照射时，可以分解出自由移动的带负电的电子(e-)和带正电的空穴(h+)，电子使空气中的氧气还原成原子氧，空穴使空气中的水氧化成羟基自由基，生成的羟基自由基和原子氧具有很强的化学活性，能够氧化大多数致病细菌，生成CO2和H2O，从而在很短的时间内杀死细菌。2)溶出型，表面释放出的微量金属离子，依靠库伦引力，吸附在带负电荷的细胞膜，进而穿透细胞膜进入胞内，与巯基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，在短时间内产生机能障碍，干扰DNA合成，令细胞丧失分裂繁殖能力而死亡。光催化型无机抗菌剂只有在外界能量作用下才能发挥抗菌活性，其应用范围受到一定影响。因此，溶出型无机抗菌剂，成为了抗菌领域的研究热点。含Ag材料，作为一种溶出型无机抗菌剂，具有光谱杀菌的功效，且无任何耐药性。随着纳米技术的出现，Ag纳米化后，由于杀菌剂的表面积急剧增大，更有利于Ag离子溶出，杀菌能力产生了质的飞跃[K.Cho，J.Park，T.OsakaandS.Park，Thestudyofantimicrobialactivityandpreservativeeffectsofnanosilveringredient，Electrochim.Acta，51(2005)956-960.]，可在数十分钟内杀死650余种细菌。研究发现，除了Ag，元素Cu也有杀菌功效，虽然Cu离子杀菌活性没有Ag离子高。因此，一些工作中，把Ag和Cu混合起来，制成双元素纳米颗粒，以期得到复合杀菌的性能。然而，Ag-Cu这个体系很特殊。虽然这两种金属都具有fcc的晶体结构，并且原子尺寸差异小于15％，满足了双金属元素相互固溶的Hume-Rothery规则，但常态下Ag和Cu不能相互固溶的，会发生元素偏析和富集[W.HumeRothery，Thestructureofmetalsandalloys，InstituteofMetals，London(1947).]。实验上，喷溅急冷、气相沉积、高压扭转等技术[J.H.He，H.W.Sheng，J.S.Lin，P.J.Schilling，R.C.TittsworthandE.Ma，Homogeneityofasupersaturatedsolidsolution，Phys.Rev.Lett.，2002，89，125507.H.W.Sheng，G.WildeandE.Ma，ThecompetingcrystallineandamorphoussolidsolutionsintheAg-Cusystem，ActaMater.，2002，50，475-488.S.Gohil，R.Banerjee，S.BoseandP.Ayyub，Influenceofsynthesisconditionsonthenanostructureofimmisciblecopper-silveralloythinfilms，ScriptaMater.，2008，58，842-845.M.Pouryazdan，D.Schwen，D.Wang，T.Scherer，H.HahnR.S.AverbackandP.Bellon，ForcedchemicalmixingofimmiscibleAg-Cuheterointerfacesusinghigh-pressuretorsion，Phys.Rev.B，2012，86，144302.]能制备出固溶态的Ag-Cu薄膜。但是对于溶出型无机抗菌剂而言，薄膜难以进行粉末化，得到需要的高比表面积的纳米颗粒，并且在细化过程中，固溶状态易于向非固溶状态改变。目前，很多制备Ag-Cu粉末的实验，结果得到的都是这两种金属的非固溶状态，从原子尺度的微结构上来看，该两种元素的分布是相互分离[T.Itakura，K.TorigoeandK.Esumi，preparationandcharacterizationofultrafinemetalparticlesinethanolbyUVirradiationusingaphotoinitiator，Langmuir，11(1995)4129-4134.H.Jiang，K.MoonandC.P.Wong，SynthesisofAg-Cualloynanoparticlesforlead-fr本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液中脉冲能量技术制备固溶的高杀菌性纳米Ag‑Cu合金粉的方法，其特征在于该方法的步骤依次是：A)将Ag和Cu按比例熔炼在一起，其中按原子百分比40％≤Ag≤90％，制得非固溶的Ag‑Cu靶材(5)；预备脉冲激光器(1)、不含氧元素的液体(3)、容器(4)、支架(6)；B)将靶材(5)固定在支架(6)上，支架(6)置于容器(4)中，向容器(4)中倒入不含氧元素的液体(3)，使靶材(5)完全浸没在不含氧元素的液体(3)中；C)使脉冲激光器(1)产生脉冲激光(2)对靶材(5)进行烧蚀，制得含有粉末的液体；脉冲激光(2)烧蚀条件是：获得1s以下超短持续时间、5J/cm2以上超高能量密度、500K/s以上超高冷却速率；D)在惰性气氛保护的环境下，对含有粉末的液体进行分离，提取出粉末，然后对粉末进行干燥处理就制得固溶的高杀菌性纳米Ag‑Cu合金粉。
【技术特征摘要】
1.一种液中脉冲能量技术制备固溶的高杀菌性纳米Ag-Cu合金粉的方法，
其特征在于该方法的步骤依次是：
A)将Ag和Cu按比例熔炼在一起，其中按原子百分比40％≤Ag≤90％，制
得非固溶的Ag-Cu靶材(5)；
预备脉冲激光器(1)、不含氧元素的液体(3)、容器(4)、支架(6)；
B)将靶材(5)固定在支架(6)上，支架(6)置于容器(4)中，向容器
(4)中倒入不含氧元素的液体(3)，使靶材(5)完全浸没在不含氧元素的液
体(3)中；
C)使脉冲激光器(1)产生脉冲激光(2)对靶材(5)进行烧蚀，制得含
有粉末的液体；
脉冲激光(2)烧蚀条件是：获得1s以下超短持续时间、5J/cm2以上超高
能量密度、500K/s以上超高冷却速率；
D)在惰性气氛保护的环境下，对含有...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈黎亮，王宇航，南小龙，卢成嘉，孟川民，祝文军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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