一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种硫化钼‑四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备与应用。包括如下步骤：将化学合成得到的纳米四氧化三铁均匀分散到硫化钼合成体系中，高压反应釜中反应，分离沉淀物并烘干，得到硫化钼‑四氧化三铁复合物。将纳米材料经无水乙醇灭菌后，离心再去除上清，再加入水充分混和均匀。将浓度不等的硫化钼‑四氧化三铁复合物材料加入到含大肠杆菌和葡萄球菌的试管内，分别置于摇床上振荡培养并分析抑制效率。本发明专利技术的硫化钼‑四氧化三铁复合材料仅对革兰氏阳性菌具有优异的抑制效果，在一定的浓度范围内对革兰氏阳性菌的抑制具有良好的选择性。发明专利技术的该复合纳米材料还可以利用四氧化三铁的铁磁性进行回收，对环境友好不会引发细菌的耐药性等问题。

The preparation and application of a molybdenum sulfide Fe3O4 composite antibacterial nano materials preparation

The preparation and application of the invention relates to a molybdenum sulfide Fe3O4 composite antibacterial nano materials preparation. Includes the following steps: chemical synthesized Fe3O4 nanoparticles dispersed into the molybdenum sulfide synthesis system, reaction autoclave, sediment separation and drying, get Fe3O4 complexes of molybdenum sulfide. After the nanometer material is sterilized by anhydrous ethanol, the supernatant is removed by centrifugation, and then the water is added and mixed evenly. The Fe3O4 composite material of molybdenum sulfide concentration ranging into containing Escherichia coli and Staphylococcus aureus in vitro, respectively in table and analyze the inhibition efficiency of shaking culture. Molybdenum sulfide ferriferrous oxide composite material of the invention has excellent inhibitory effect on Gram positive bacteria, in a certain range of concentration on inhibition of gram positive bacteria has good selectivity. The composite nano material can also be recovered by using the magnetic iron of the magnetite, which is friendly to the environment and can not cause bacterial resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备与应用
本专利技术涉及一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米材料的制备
，还涉及抑菌的方法技术。
技术介绍
细菌广泛存在于我们周围的环境中。细菌感染已经严重威胁到人们的身体健康。传统的抗菌剂(如纳米Ag，抗生素等)已广泛用于杀死细菌，但其对环境存在潜在的危害且效率较低、成本较高，具有一定的局限性。所以，对环境友好的、低成本、高效的抗菌材料的研究和开发是很重要的。近年来，半导体由于其无毒、无害以及优异的抗菌性能受到显著的关注。硫化钼是一种优良的导电材料，且具有典型的二维结构，是一种很好的复合载体。四氧化三铁是一种常见的铁氧化物。利用水热合成法制备的硫化钼-四氧化三铁纳米复合材料具备极好的抗菌性能，本专利技术证实其抗菌性能具有很好的选择性，其对革兰氏阳性菌具有优良的抗菌效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种新的抗菌剂，具体涉及硫化钼-四氧化三铁复合物制备方法及抑菌技术，此复合物具有优良的抗菌性能，是一种新型的革兰氏阳性抗菌剂。实现本专利技术目的的技术解决方案是：一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将六水三氯化铁与四水二氯化亚铁以Fe(III)：Fe(II)为2:1的摩尔比溶解在去离子水中，向溶液中鼓吹N2进行脱氧；(2)将溶液置于60℃的水浴中，保持N2保护并大力搅拌5min，然后将NH4OH溶液缓慢加入到溶液中直到pH为8，然后混合溶液并在60℃下老化；(3)溶液中的沉淀物通过外部磁场力分离，上清液倒出。将沉淀用去离子水洗4次，然后在40℃下干燥过夜，即得到纳米四氧化三铁；(4)称取二水钼酸钠，硫代乙酰胺以及适量步骤(3)的纳米四氧化三铁，加入水中并搅拌均匀，然后将溶液转移至高压反应釜中，高温反应；(5)对步骤(4)反应产物进行离心分离去除水分后，用乙醇和去离子水分别清洗数次，将清洗后的反应产物置于烘箱中烘干过夜，即得硫化钼-三氧化二铁复合物纳米材料；步骤(4)所述二水钼酸钠和硫代乙酰胺，按物质的量计，比例为(1～2)：(3～7)；每1mmol～2mmol二水钼酸钠对应加入40mg～800mg纳米四氧化三铁和60mL水。步骤(4)所述的反应温度为160～200℃，反应时间为10～18小时。步骤(5)所述的乙醇和水的清洗次数为3～5次，烘箱温度60～80℃，烘干时间为8～16小时。本专利技术还公开了利用上述硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料抑菌的方法，包括如下步骤：a)取硫化钼-三氧化二铁复合物纳米材料2～5mg于1～2mL试管中，加入无水乙醇消毒，然后离心去除酒精，加入灭菌水充分悬浮；b)称取20～50g胰蛋白胨大豆肉汤培养基搅拌溶于0.5～2.0L水中，即得到胰蛋白胨大豆肉汤，将胰蛋白胨大豆肉汤其均分成两份；在其中一份胰蛋白胨大豆肉汤中加入5～10g琼脂粉，即胰蛋白胨大豆琼脂培养基，然后将他们置于高压灭菌锅中灭菌；将灭菌的胰蛋白胨大豆琼脂培养基制成平板以备用；c)取-80℃下保存的大肠杆菌(革兰氏阴性菌)及葡萄球菌(革兰氏阳性菌)，分别在胰蛋白胨大豆琼脂培养基平板上划板，倒置活化培养过夜；然后挑取单克隆于含3～6mL胰蛋白胨大豆肉汤培养基的试管中，在摇床上培养过夜，取0.5～1.5ml菌离心去除培养基，再用含5～15g氯化钠的灭菌水将菌稀释，即得大肠杆菌及葡萄球菌的试验用菌；d)取不同量步骤a)产物加入到2～8mL步骤c)的产物中，从而将步骤a)产物产物配制成10～100mg/L的工作浓度；随后将这些溶液置于摇床处理；e)将步骤d)的产物稀释，再各取50～200ul均匀涂在胰蛋白胨大豆琼脂培养基平板上，倒置培养过夜并计数；计算细菌去除率或抑菌率＝(C0-C1)/C0×100％(C0菌液中不加材料处理后的CFU，C1菌液中加入材料处理后的CFU)。步骤a)所述的加入无水乙醇的体积为1～1.5毫升，消毒时间为5～20分钟，加入灭菌水的体积为0.5～1.5毫升；步骤a)所述的离心速率为2000～6000转/分，乙醇和水的清洗次数为3～6次，烘箱稳定60～80℃。步骤b)高压灭菌的温度为120～125℃，灭菌时间为10～30分钟。步骤c)所述的活化培养温度为32～38℃，摇床培养温度为32～38℃，转速为150～220转/分，稀释后的浓度为0.5～1.0×107CFU/mL。步骤d)所述处理时间0.5～2小时；处理时的温度为32～38℃，转速不低于150～220转/分，光的功率为300～500瓦。步骤e)所述的稀释后的浓度范围为10-1～10-4，培养温度为32～38℃。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：①在硫化钼合成体系中加入四氧化三铁是为了调控硫化钼的结构，促使硫化钼复合物具有更大的比表面积和更好的分散性能，四氧化三铁与硫化钼的协同作用，能有效降低硫化钼的带隙宽度，从而确保所得复合物具有更好的光催化抗菌性能。②步骤⑺中先用乙醇清洗去除未反应的聚乙烯吡咯烷酮，再用去离子水清洗去除未反应的无机离子，可以获得纯净的硫化钼-四氧化三铁复合物纳米材料。③步骤⑻中加入无水乙醇的目的是去除硫化钼-四氧化三铁复合物纳米材料中可能携带的细菌，保证后续抗菌实验结果的准确性。④本专利技术制得的硫化钼-四氧化三铁复合材料中钇：铁的摩尔比大约为(1.7～17):1，具有优异的抗菌性能以及光增强抗菌性能，且成本较低，用于细菌污染废水具有很高的去除率，具有较高的潜在工业应用价值。对于初始细菌浓度为0.5～1.0×107CFU/mL的水，按照15mg/L硫化钼-四氧化三铁，处理葡萄球菌60分钟，细菌去除率可达90％以上。本专利技术的硫化钼-四氧化三铁复合材料仅对革兰氏阳性菌具有优异的抑制效果，在一定的浓度范围内对革兰氏阳性菌的抑制具有良好的选择性。此外，该复合纳米材料还可以利用四氧化三铁的铁磁性进行回收，对环境友好不会引发细菌的耐药性等问题。附图说明图1为本专利技术实施例1的硫化钼-四氧化三铁复合物的红外图谱。图2是本专利技术中硫化钼-四氧化三铁在不同工作浓度对大肠杆菌的抑菌率。图3是本专利技术中硫化钼-四氧化三铁在不同工作浓度对葡萄球菌的抑菌率。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本专利技术。实施例1本专利技术的一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备与应用，依次包括如下步骤：⑴将六水三氯化铁与四水二氯化亚铁以Fe(III)：Fe(II)为2:1的摩尔比溶解在去离子水中，向溶液中鼓吹N2进行脱氧；⑵将溶液置于60℃的水浴中，保持N2保护并大力搅拌5min，然后将NH4OH溶液缓慢加入到溶液中直到pH为8，然后混合溶液并在60℃下老化；⑶溶液中的沉淀物通过外部磁场力分离，上清液倒出。将沉淀用去离子水洗4次，然后在40℃下干燥过夜，即得到纳米四氧化三铁；⑷称取1mmol二水钼酸钠，5mmol硫代乙酰胺以及0.5g步骤⑶的产物加60mL水中并搅拌均匀，然后将溶液转移至高压反应釜中，200℃反应20小时；⑸对步骤⑷反应产物进行离心分离去除水分后，用乙醇和去离子水分别清洗数次，将清洗后的反应产物置于烘箱中烘干过夜，即得硫化钼-三氧化二铁复合物纳米材料；⑹取步骤⑸的产物2～5mg于1～2mL试管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫化钼‑四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将六水三氯化铁与四水二氯化亚铁以Fe(III)：Fe(II)为2:1的摩尔比溶解在去离子水中，向溶液中鼓吹N

【技术特征摘要】
1.一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将六水三氯化铁与四水二氯化亚铁以Fe(III)：Fe(II)为2:1的摩尔比溶解在去离子水中，向溶液中鼓吹N2进行脱氧；(2)将溶液置于60℃的水浴中，保持N2保护并大力搅拌5min，然后将NH4OH溶液缓慢加入到溶液中直到pH为8，然后混合溶液并在60℃下老化；(3)溶液中的沉淀物通过外部磁场力分离，上清液倒出。将沉淀用去离子水洗4次，然后在40℃下干燥过夜，即得到纳米四氧化三铁；(4)称取二水钼酸钠，硫代乙酰胺以及适量步骤(3)的纳米四氧化三铁，加入水中并搅拌均匀，然后将溶液转移至高压反应釜中，高温反应；(5)对步骤(4)反应产物进行离心分离去除水分后，用乙醇和去离子水分别清洗数次，将清洗后的反应产物置于烘箱中烘干过夜，即得硫化钼-三氧化二铁复合物纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备与应用，其特征在于，步骤(4)所述二水钼酸钠和硫代乙酰胺，按物质的量计，比例为(1～2)：(3～7)；每1mmol～2mmol二水钼酸钠对应加入40mg～800mg纳米四氧化三铁和60mL水。3.根据权利要求1所述的一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备与应用，其特征在于，步骤(4)所述的反应温度为160～200℃，反应时间为10～18小时。4.根据权利要求1所述的一种硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料的制备与应用，其特征在于，步骤(5)所述的乙醇和水的清洗次数为3～5次，烘箱温度60～80℃，烘干时间为8～16小时。5.利用权利要求1所述硫化钼-四氧化三铁复合纳米抑菌材料抑菌的方法，其特征在于，包括如下步骤：a)取硫化钼-三氧化二铁复合物纳米材料2～5mg于1～2mL试管中，加入无水乙醇消毒，然后离心去除酒精，加入灭菌水充分悬浮；b)称取20～50g胰蛋白胨大豆肉汤培养基搅拌溶于0.5～2.0L水中，即得到胰蛋白胨大豆肉汤，将胰蛋白胨大豆肉汤其均分成两份；在其中一份胰蛋白胨大豆肉汤中加入5～10g琼脂粉，即胰蛋白胨大豆琼脂培养基，然后将他们置于高压灭...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏归，谈晶，张娅，周芝峰，温芳芳，张涛，王新旭，陈婷，史新星，刘静冉，邓玥，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32