纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸，所述抗菌纸具有杀菌作用，主成份是长度为10～1000微米、直径为5～100纳米以及长径比大于300的羟基磷灰石超长纳米线，还包括均匀固载于所述羟基磷灰石超长纳米线上、粒径为3～100纳米的银纳米粒子，所述抗菌纸厚度范围为50～2000 微米。纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸具有快速、高效、广谱的抗菌功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗菌性纳米材料领域，涉及一种高柔韧性纳米抗菌纸，具体涉及一种纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸。
技术介绍
细菌和真菌无处不在，细菌感染与传播一直是影响人类健康和寿命的主要因素。日常生活中常见的“冰箱综合症”等，就是因有害细菌感染造成。在临床手术后，需要加强护理防止因细菌感染而引发一系列并发症。随着人们对健康和安全意识日渐增强，对抗菌材料相关制品的需求也日益增多。根据化学成分，抗菌材料分为有机抗菌剂、无机抗菌剂和天然抗菌剂。其中许多有机抗菌剂具有一些缺点，例如对环境和人体有害、有效抗菌时间短、热稳定性差和耐药性等。许多无机抗菌剂具有耐热、无污染、安全等优点。天然抗菌剂目前仍无法大规模工业化生产。随着纳米科技的快速发展，已经发展了多种无机纳米抗菌剂，其性能得到极大提高。银作为一种常用的无机抗菌剂，具有安全、高效、广谱抗菌、耐热性好、无耐药性等优点。采用纳米技术制备的银纳米颗粒由于具有量子效应、小尺寸效应和大的比表面积，与普通银相比其抗菌活性更高，在抗菌领域具有广阔的应用前景。含量极低的纳米银即可释放出银离子，穿透细菌的细胞壁，通过物理和化学作用破坏细菌的DNA结构并抑制其复制，改变相关酶的活性，造成细菌失活。因此纳米银不易产生耐药性，并且抗菌作用持久。由于银纳米颗粒尺寸小，容易团聚，导致抗菌性能下降，且与细胞直接接触后易被细胞吞噬而产生较强的细胞毒性，因而常将银纳米颗粒负载在载体材料上。例如，朱利民等报道了一种静电纺丝法制备抗菌性纳米银复合纤维毡的制备方法(申请号201310039526.6)，利用静电纺丝技术，获得聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纳米银为壳、PVP负载抗菌药为核的纤维毡，纤维直径为300-700纳米，所得的纤维毡具有较好的抗菌效果。王义军报道了一种静电纺丝法制备纳米银抗菌纤维的方法，该专利技术采用棉纤维作为原料(申请号201310617323.0)。丁彬等报道了一种纤维素纤维负载纳米银抗菌材料及其制备方法(申请号201210238372.9)。钱海生等报道了直径为260-400纳米的SiO2/Ag复合微米球(申请号201310299401.7)。以载体材料复合银纳米颗粒，不仅可以阻止银纳米颗粒的团聚，还可以提高银纳米颗粒的稳定性和抗菌的持久性。然而，已有的一些纳米银复合材料生物相容性较差、制备工艺复杂。羟基磷灰石是一类重要的磷酸钙类无机生物材料，是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机矿化成分，具有优异的生物相容性和生物活性。纳米羟基磷灰石及其复合材料主要应用于生物医学领域，包括药物运输、生物成像、肿瘤治疗、骨缺损修复和抗菌等。张文云等的专利(申请号201310007870.7)介绍了一种陶瓷晶须抗菌改性的方法，尤其提供了几种不同形貌纳米氧化锌熔附于羟基磷灰石晶须表面的制备方法；改性后的羟基磷灰石晶须表面熔附有氧化锌纳米颗粒、纳米球、纳米棒、微米球和钻石形等，经氧化锌改性后的羟基磷灰石晶须是一种良好的抗菌兼增强材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环境友好、制备工艺简便、生物相容性优良、结构新颖、广谱且高效抗菌的纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸及其制备方法。在此，本专利技术提供一种纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸，所述抗菌纸具有杀菌作用，主成份是长度为10～1000微米、直径为5～100纳米以及长径比大于300优选大于1000的羟基磷灰石超长纳米线，还包括均匀固载于所述羟基磷灰石超长纳米线上、粒径为3～100纳米的银纳米粒子，所述抗菌纸厚度范围为50～2000微米。本专利技术的纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸，银纳米粒子均匀分布在羟基磷灰石超长纳米线上，银纳米颗粒粒径小且尺寸分布窄，赋予羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸快速、高效和广谱的杀菌功效。此外，该抗菌纸具有良好的柔韧性，可用于制备高效抗菌性创口贴、抗菌装饰纸、抗菌水过滤纸和抗菌空气过滤纸等，可有效保护人体免受细菌的侵害，在生物医学、医药、抗菌材料等领域具有良好的应用前景。所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均具有良好的抗菌作用，抗菌率高于99.9％。所述抗菌纸中银纳米粒子的含量优选为0.1～20wt.％，更优选为1～8wt.％。较佳地，银纳米粒子为球形颗粒，分布均匀，所述银纳米粒子的粒径为5～50纳米。较佳地，所述抗菌纸厚度范围可为50～200微米。本专利技术还提供一种所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸的制备方法，所述制备方法包括：将水溶性银盐和水溶性钙盐的水溶液与醇和油酸混合，得到混合液A；将混合液A与强碱水溶液以及磷源水溶液混合得到混合液B；将溶液B于120～220℃溶剂热处理5～36小时，得到所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线；将所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线分散于水中，经抽滤、分离、干燥后，得到所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸。所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸由纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线作为原料制备而成，本专利技术将水溶性银盐和水溶性钙盐的水溶液与醇和油酸混合，然后与强碱水溶液以及磷源水溶液混合得到作为前驱体溶液的混合液，对该前驱体溶液进行溶剂热处理，得到纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线。该方法制备工艺简单、操作方便。银纳米粒子均匀分布在羟基磷灰石超长纳米线上，银纳米粒子粒径小且尺寸分布窄，赋予其快速、高效和广谱的杀菌功效。较佳地，所述水溶性银盐包括硝酸银、氟化银和/或高氯酸银。较佳地，所述水溶性钙盐可为硝酸钙、氯化钙、硫酸钙、醋酸钙和/或其水合物。较佳地，所述醇可为乙醇、甲醇、丙醇和/或丁醇。较佳地，所述强碱可为氢氧化钠、氢氧化钾和/或氢氧化钙。较佳地，所述磷源可为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和/或其水合物。较佳地，所述水溶性银盐和水溶性钙盐的摩尔比可为1：1～1：200，优选1：10～1：50。较佳地，所述水溶性钙盐和磷源的摩尔比可为10：1～1：10，优选1：1。较佳地，水溶性银盐和水溶性钙盐的水溶液中水溶性钙盐的摩尔浓度可为0.01～10摩尔/升，优选0.1～2摩尔/升。较佳地，水溶性银盐和水溶性钙盐的水溶液中水溶性银盐的摩尔浓度可为0.001～5摩尔/升，优选0.01～2摩尔/升。较佳地，强碱水溶液的摩尔浓度可为0.01～10摩尔/升，优选0.1～2摩尔/升。较佳地，磷源水溶液的摩尔浓度可为0.01～10摩尔/升，优选0.1～2摩尔/升。本专利技术中，溶剂热处理之后，产物可以经乙醇和水洗涤，得到所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线。本专利技术还提供一种上述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸在抗菌性创口贴、抗菌装饰纸、抗菌水过滤纸和抗菌空气过滤纸中的应用。本专利技术的有益效果在于：本专利技术在羟基磷灰石超长纳米线表面负载银纳米粒子，制备纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸，具有环境友好、生物相容性好等优点；采用溶剂热法制备，结合抽滤、干燥步骤制得纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸，制备工艺简单，易于实现商品化应用；本专利技术制备的羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸中银纳米粒子分布均匀、粒径小且大小均一，具有快速、高效、广谱的杀菌功效；本专利技术制备的纳米银复合羟基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸，其特征在于，所述抗菌纸具有杀菌作用，主成份是长度为10～1000微米、直径为5～100纳米以及长径比大于300的羟基磷灰石超长纳米线，还包括均匀固载于所述羟基磷灰石超长纳米线上、粒径为3～100纳米的银纳米粒子，所述抗菌纸厚度范围为50～2000 微米。

【技术特征摘要】
1.一种纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸，其特征在于，所述抗菌纸具有杀菌作用，主成份是长度为10～1000微米、直径为5～100纳米以及长径比大于300的羟基磷灰石超长纳米线，还包括均匀固载于所述羟基磷灰石超长纳米线上、粒径为3～100纳米的银纳米粒子，所述抗菌纸厚度范围为50～2000 微米。2.根据权利要求1所述的抗菌纸，其特征在于，所述抗菌纸中银纳米粒子的含量为0.1～20 wt.%。3.根据权利要求1或2所述的抗菌纸，其特征在于，所述银纳米粒子的粒径为5～50纳米。4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗菌纸，其特征在于，所述抗菌纸厚度范围为50～200 微米。5.一种权利要求1至4中任一项所述的纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线抗菌纸的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将含有水溶性银盐和水溶性钙盐的水溶液与醇和油酸混合，得到混合液A；将混合液A与强碱水溶液以及磷源水溶液混合得到混合液B；将溶液B于120～220 ℃溶剂热处理5～36 小时，得到纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线；将所述纳米银复合羟基磷灰石超长纳米线分散于水中，经抽滤、分离、干燥后，得到所述纳米银复合羟基磷灰石...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱英杰，熊志超，陈飞飞，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31