一种绿色制备类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色制备类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的方法，包括：1）将葡萄籽用蒸馏水洗净，低温烘干；（2）将1g葡萄籽加入到20-30mL超纯水中，在110-120℃恒温下加热搅拌2-4小时；（3）将溶液进行抽滤，得到葡萄籽提取液；（4）将硝酸银与一定量超薄类石墨相C3N4纳米片分散液混合后加入葡萄籽提取液，90-95℃加热搅拌15-20分钟，得到类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料。本发明专利技术采用一步还原法制备了类石墨相C3N4/纳米银复合材料，还原剂为绿色植物种子，易于收集，方法简单，反应条件温和，环境绿色友好，生产效率高。制备的类石墨相C3N4/纳米银复合材料中，银成功负载在类石墨相C3N4表面，有效提高了材料的抑菌性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种绿色合成类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的制备方法。
技术介绍
四氮化三碳（C3N4）是一种碳氮化合物，DavidM.Teter等人在1996年通过理论计算，提出其可能存在的五种结构，分别为α相、β相、立方相（c相）、准立方相（p相）和类石墨相（g相）。其中只有类石墨相四氮化三碳（g-C3N4）则是唯一的软质相，其它四种结构都是超硬材料，在常温下g-C3N4是5种结构中最稳定的结构。g-C3N4中C和N原子以sp2杂化，通过σ键形成类似苯环的六边形芳香结构，具有类似于石墨的层状结构，其层间距略小于石墨的层间距，具有同石墨相似的物理化学性质。g-C3N4可通过三聚氰胺、三聚氰氯、氰胺、二氰二胺、尿素等制得，廉价而稳定，使g-C3N4成为深入研究的热点。在已有的报导中，g-C3N4基复合材料在催化、光学以及电学等方面已有广泛应用，但在抑菌方面还鲜有报道。基于此，以g-C3N4为基底材料，银原子通过与g-C3N4中的–C–N–，–C﹦N–键的强相互作用负载在g-C3N4的表面，形成g-C3N4/AgNPs复合材料。一方面，由于AgNPs负载在g-C3N4的表面，防止了银纳米粒子的团聚，使银纳米颗粒稳定存在，；同时葡萄籽里的各种成分与纳米银相互作用，进一步增加了纳米银的稳定性；增强了材料的抗菌性能。抗生素在治疗病菌引起的传染性疾病中扮演着至关重要的角色，伴随着抗生素的使用，微生物的耐药性却得到显著增强，使治疗效果降低，而纳米技术的快速发展为生物抑菌的研究提供了新的机遇。在已有的研究报道中，银纳米粒子具有卓越的抗菌性能，是一种具有广阔应用前景的纳米材料。由于银纳米粒子极易被氧化，这就给其在实际中的应用带来了困难。g-C3N4作为一种稳定的碳材料，使银纳米粒子负载在其表面，可以极大地增强银纳米粒子的稳定性，成为人们研究的热点。在制备银纳米粒子的过程中，硼氢化钠、水合肼等均可作为还原剂，但是这些还原剂均对人类的健康和环境造成了很大的危害。而我们将采用绿色还原的方法还原硝酸银，“变废为宝”，利用葡萄籽提取液中的活性物质同时发挥还原剂和稳定剂的双重作用，无需添加任何还原剂和稳定剂，反应条件温和，环境绿色友好，因此，该制备方法的研究具有重要意义。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术旨在提供一种新型的类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的制备方法，具体为用葡萄籽提取液作为还原剂，制备过程中无需添加任何还原剂和稳定剂，实现反应条件温和，环境绿色友好的目的。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：1.一种绿色制备类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的方法，其包括下列步骤：1）取收集的葡萄籽，用自理水洗净，置于烘箱中，低温烘干，得到干净的葡萄籽；2）用分析天平称取1.0000g葡萄籽，加入20-30mL超纯水（葡萄籽的质量和水的体积之比为1:20-30），在110-120℃恒温下加热搅拌2-4小时；3）将制得的溶液进行抽滤，得到葡萄籽提取液；4）将0.1g类石墨相四氮化三碳加入100g去离子水中，超声液相剥离24小时，得到超薄类石墨相C3N4纳米片的分散溶液；5）取不同量的硝酸银与3mL超薄类石墨相C3N4纳米片的分散溶液相混合，获得硝酸银/类石墨相C3N4混合液；6）取不同量的葡萄籽提取液加入硝酸银/超薄类石墨相C3N4混合液中；7）上述混合溶液在90-95℃恒温下磁力搅拌，反应15-20分钟，即得到类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料。2．根据权利要求1所述的类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的制备方法，其特征在于：所采用的类石墨相C3N4是根据文献经高温煅烧三聚氰胺制备得到。3根据权利要求1所述的类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的制备方法，其特征在于：所用的葡萄购于中国烟台振华超市，从果渣中人工分离出葡萄籽，并晾干。4.根据权利要求1所述的类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的制备方法，其特征在于：所述加入的硝酸银的终浓度为1-3mM。5.根据权利要求1所述的类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的制备方法，其特征在于：所述加入的葡萄籽提取液的体积为1-2mL。6.根据权利要求1所述的类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的制备方法，其特征在于：所述最终混合溶液的体积为20mL。7.一种由权利要求1-6任意一项所述的类石墨相C3N4/纳米银复合材料的制备方法所得到的类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料。本专利技术具有以下优点：(1)葡萄籽利于收集，采用葡萄籽提取液作为还原剂和稳定剂，绿色环保，符合绿色化学的理念。（2）硝酸银被还原为银纳米粒子，负载在g-C3N4基底上，有效防止了纳米银颗粒的团聚，大大提高了银纳米粒子的稳定性。（3）该反应是在水相中进行，反应条件温和，制备的g-C3N4/AgNPs复合材料比单一绿色合成的AgNPs具有更好的抑菌效果。附图说明图1：所制备的g-C3N4/AgNPs抑菌复合材料、g-C3N4纳米片和葡萄籽提取液的紫外可见光谱；图2：所制备的g-C3N4/AgNPs抑菌复合材料和g-C3N4纳米片的X射线衍射图谱；图3：所制备的g-C3N4/AgNPs复合材料和g-C3N4纳米片的透射电镜照片图；图4是g-C3N4/AgNPs抑菌复合材料和绿色合成的单纯AgNPs对革兰氏阴性菌大肠杆菌、绿脓杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、枯草杆菌的抑菌圈直径结果。具体实施方式下面结合附图，给出本专利技术的具体实施方式，用来对本专利技术进行进一步说明。该专利技术所使用的实验仪器紫外可见分光光度计（ShimadzuUV-2550），红外光谱仪(NicoletNexus670)，X射线衍射图谱(XRD;RigakuD/max-2500VPC)，透射电镜(TEM,JEM-1230)。实施例1所采用的g-C3N4是在马弗炉中550℃高温煅烧三聚氰胺制得的（Zhang,X.;Xie,X.;Wang,H.;Zhang,J.;Pan,B.;Xie,Y.EnhancedPhotoresponsiveUltrathinGraphitic-PhaseC3N4NanosheetsforBioimaging.J.Am.Chem.Soc.2013,135,18-21.）。煅烧后的产物称取0.1g于烧杯中，加入100mL超纯水，超声液相剥离24h，离心取上层清液得到超薄g-C3N4纳米片分散溶液。所用的葡萄购于中国烟台振华超市，从果渣中人工分离出葡萄籽，并晾干。取收集的葡萄籽，用超纯水洗净，置于烘箱中，50℃干燥30分钟，得到干净的葡萄籽。用分析天平称取1.0000g葡萄籽，加入20mL超纯水，在120℃恒温下磁力搅拌2小时。将制得的溶液进行抽滤，得到葡萄籽提取液。取3mL超薄g-C3N4纳米片加入14mL超纯水中，再加入2mL0.01M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绿色制备类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的方法，其包括下列步骤：1）取收集的葡萄籽，用自理水洗净，置于烘箱中，低温烘干，得到干净的葡萄籽；2）用分析天平称取1.0000 g葡萄籽，加入20‑30 mL超纯水（葡萄籽的质量和水的体积之比为1:20‑30），在110‑120℃恒温下加热搅拌2‑4小时；3）将制得的溶液进行抽滤，得到葡萄籽提取液；4）将0.1 g类石墨相四氮化三碳加入100 g去离子水中，超声液相剥离24小时，得到超薄类石墨相C3N4纳米片的分散溶液；5）取不同量的硝酸银与3mL超薄类石墨相C3N4纳米片的分散溶液相混合，获得硝酸银/类石墨相C3N4混合液；6）取不同量的葡萄籽提取液加入硝酸银/超薄类石墨相C3N4混合液中；7）上述混合溶液在90‑95℃恒温下磁力搅拌，反应15‑20分钟，即得到类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种绿色制备类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料的方法，其包括下列步骤：
1）取收集的葡萄籽，用自理水洗净，置于烘箱中，低温烘干，得到干净的葡萄籽；
2）用分析天平称取1.0000g葡萄籽，加入20-30mL超纯水（葡萄籽的质量和水的体积之比为1:20-30），在110-120℃恒温下加热搅拌2-4小时；
3）将制得的溶液进行抽滤，得到葡萄籽提取液；
4）将0.1g类石墨相四氮化三碳加入100g去离子水中，超声液相剥离24小时，得到超薄类石墨相C3N4纳米片的分散溶液；
5）取不同量的硝酸银与3mL超薄类石墨相C3N4纳米片的分散溶液相混合，获得硝酸银/类石墨相C3N4混合液；
6）取不同量的葡萄籽提取液加入硝酸银/超薄类石墨相C3N4混合液中；
7）上述混合溶液在90-95℃恒温下磁力搅拌，反应15-20分钟，即得到类石墨相C3N4/纳米银抑菌复合材料。
2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慧，王磊，刘冲冲，兰伟，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37