纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：⑴、用滤纸吸附金纳米粒子；⑵、将步骤⑴吸附有金纳米粒子的滤纸，加入硝酸银溶液中，发生还原反应，得到纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子。本发明专利技术采用廉价易得的普通滤纸作为模板，在其表面通过种子生长的方法制备银包金核壳纳米粒子，得到纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子组装体。这种纸基含银微生物杀菌剂对Au@AgNP的组装效率高，操作简便；另外整个实验过程减少了有毒化学试剂的使用，降低了杀菌剂的生产制作成本，也不需要大型仪器的参与，相对于其他杀菌剂制备方法有更高的实际应用性。

Preparation method of paper based two-dimensional Au@Ag core shell nanoparticle composite bactericide

The invention discloses a paper based two-dimensional Au@Ag core-shell nanoparticles composite bactericide preparation method comprises the following steps: firstly, the adsorption of gold nanoparticles by using the filter paper; the step 1 Adsorption of gold nanoparticles with filter paper, adding silver nitrate solution, the reduction reaction, the paper obtained based on two-dimensional Au@Ag core shell nanoparticles. The invention adopts cheap ordinary filter paper as the template method on the surface by seed growth by silver gold core-shell nanoparticles, obtained two-dimensional paper based Au@Ag core-shell nanoparticle assemblies. This paper based silver containing microbial sterilization agent on Au@AgNP assembly of high efficiency, simple operation; in addition the whole experiment process reduces the use of toxic chemicals, reduce the production cost of fungicide, also do not need large instruments involved, compared with other fungicides preparation method has higher practical application.

【技术实现步骤摘要】
纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法
本专利技术涉及杀菌剂
，尤其是一种纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法。
技术介绍
自古以来，银的广谱抗菌活性得到了广泛认知，含银抗菌剂已被广大医护人员用于伤口处理等方面。除了Ag离子（Ag+），文献报道Ag纳米粒子（AgNPs）也具有抗菌活性，可以抑制包括革兰氏阴性大肠杆菌(Escherichiacoli，E.coli)在内的多种细菌。与Ag离子不同，AgNPs的抗菌活性和细胞毒性受很多因素的影响，比如AgNPs的粒径和形貌等。较小的AgNPs由于具有更高的比表面积和较好的细胞穿透能力，有更好的抗菌活性。为了得到溶液中稳定的AgNPs，许多工作者采用聚合物、葡聚糖等大分子稳定剂辅助合成AgNPs，这些聚合物或微球的使用虽然会得到粒径均匀的AgNPs，但也大大降低Ag的抗菌活性。水溶液中稳定且分散良好的AgNP组装结构可以避免单个Ag纳米粒子在溶液中发生聚集的问题，目前文献报道的AgNP组装结构中采用较多的是在一维、二维或三维模板上原位还原Ag纳米颗粒的方法来制备，常见的模板有微球（如TiO2球，聚苯乙烯球或Fe3O4与TiO2核壳微球等）、碳纳米管、石墨烯、纤维素等。例如，Bhatti等人报道合成了AgNPs修饰的碳纳米管（CNTs），不同的修饰时间可以得到不同粒径的AgNPs，对大肠杆菌显示出不同的杀菌活性。（S.JaveriaKazmi,M.A.Shehzada,S.Mehmood,M.YasaraAishaNaeem,A.S.Bhatti.SensorsandActuatorsA,2014,216:287–294），但存在负载效率低的问题，如果在溶液中使用，还容易出现团聚的问题。Zhang等人通过种子生长的方法合成了AgNPs修饰的Fe3O4@SiO2核壳纳米微球，纳米粒子的粒径和修饰密度都可以很好的进行调控，所得产品证实对多种微生物有杀菌活性。（MiaomiaoLi,1,WenjieWu,1,RuQiao,LinxiangTan,ZhengquanLi,YongZhang.JournalofAlloysandCompounds2016,676,113-119）。存在模板制作麻烦的问题，需要很多分离和纯化步骤，过程繁琐。Wang等人采用季铵盐化的羧甲基壳聚糖、有机蒙脱石以及Ag纳米粒子制备出新型的杀菌纸，对细菌微生物有很好的杀菌效果。（YunzhiLing,YuqiongLuo,JiwenLuo,XiaoyingWang,RuncangSun.IndustrialCropsandProducts.2013,51,470–479）。也存在模板制作繁琐的问题，除此之外，实验过程中还需要使用微波处理，在实际应用中存在不便。这些AgNP组装结构虽然有相对较好的粒径分布和微生物抗菌效果，但也存在一些缺点有待改进。因此需要专利技术一种合适的、简单易得的纳米模板来组装高密度的AgNPs阵列，并通过这种二维组装结构提高细菌外部Ag纳米粒子的局部浓度，增强其抗菌活性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，操作简单，Au@AgNP的组装效率高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：⑴、用滤纸吸附金纳米粒子；⑵、将步骤⑴吸附有金纳米粒子的滤纸，加入硝酸银溶液中，发生还原反应，得到纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子。2、如权利要求1所述纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，其特征在于：步骤⑴具体为：将滤纸剪切成方块，放入金纳米粒子溶液中浸泡0.8～1.5h。3、如权利要求1或2所述纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，其特征在于：金纳米粒子的尺寸为3～7nm。4、如权利要求1所述纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，其特征在于：步骤⑵具体为：吸附有金纳米粒子的滤纸置于硝酸银溶液中浸泡1.6～2.5h，加入聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸溶液，发生还原反应0.8～1.5h，取出滤纸，80℃烘干。5、如权利要求4所述纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，其特征在于：聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为1%。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：采用廉价易得的普通滤纸作为模板，在其表面通过种子生长的方法制备银包金核壳纳米粒子，得到纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子组装体。这种纸基含银微生物杀菌剂对Au@AgNP的组装效率高，操作简便；另外整个实验过程减少了有毒化学试剂的使用，降低了杀菌剂的生产制作成本，也不需要大型仪器的参与，相对于其他杀菌剂制备方法有更高的实际应用性。附图说明图1为本专利技术滤纸上面Au@Ag核壳纳米粒子的透射电子显微镜（TEM）照片，A中标尺为20nm，B中标尺为200nm；图2为大肠杆菌与纸基二维复合杀菌剂作用前的TEM照片，可以清楚的看到大肠杆菌形状饱满，细胞完好无损；图3为大肠杆菌与纸基二维复合杀菌剂作用后的TEM照片，可以清楚的看到大肠杆菌的细胞破损，杀菌材料将细胞壁破坏，并进入到细胞内部；图4为大肠杆菌与不同剂量纸基二维复合杀菌剂作用后的吸收光谱曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。一种纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，包括以下过程：滤纸先吸附金纳米粒子（AuNPs）,此时滤纸上面呈现红色；再以AuNPs为种子，还原硝酸银（AgNO3）得到银包金（Au@Ag）核壳纳米粒子，与滤纸复合成为二维组装体，此时滤纸上面呈现黑色。通过测量透射电子显微镜来观察核壳纳米粒子的形貌，制样时需要将样品滴在碳膜覆盖的铜网上面。由于Au核在碳膜上的衬度高于Ag，可以看到Au核（颜色较黑）外面包裹一层Ag壳（颜色稍淡），厚度有几个nm，如图1所示。将上述制得的纸基二维复合杀菌剂，用于大肠杆菌（E.coli）的抗菌活性实验中，通过测量E.coli的吸收光谱、表征微生物的形貌来分析二维复合体的抗菌活性。较高的杀菌活性可以完全将E.coli杀死，从而抑制E.coli的生长，使吸收光谱值（opticaldensity，OD值）不发生变化，透射电子显微镜照片中显示E.coli的细胞被破坏，不再完整；如图2-4所示。本专利技术纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的完整制备方法如下：1、采用的LB培养基按照标准配方用胰蛋白胨、酵母提取物、氯化钠配置得到并调节pH到7.4，经高温杀菌后备用；所使用化学试剂均为从试剂公司购买的分析纯化学药品；定性滤纸为市售；瓶装娃哈哈纯净水从超市购买得到。2、滤纸-AuNP组装结构制备：将滤纸剪成一定尺寸大小的方块，并将剪好的滤纸放入直径为10cm的培养皿中，然后加入10mL含有一定浓度为的5nmAuNPs溶液中，浸泡吸附1h，然后将滤纸取出放于室温干燥。3、纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂制备：向一块已经吸附好AuNPs的滤纸上加入20µL不同浓度的硝酸银（AgNO3）中，吸附2h，然后将滤纸取出，再加入一定量的1%的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和一定量的抗坏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：⑴、用滤纸吸附金纳米粒子；⑵、将步骤⑴吸附有金纳米粒子的滤纸，加入硝酸银溶液中，发生还原反应，得到纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子。

【技术特征摘要】
1.一种纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：⑴、用滤纸吸附金纳米粒子；⑵、将步骤⑴吸附有金纳米粒子的滤纸，加入硝酸银溶液中，发生还原反应，得到纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子。2.如权利要求1所述纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复合杀菌剂的制备方法，其特征在于：步骤⑴具体为：将滤纸剪切成方块，放入金纳米粒子溶液中浸泡0.8～1.5h。3.如权利要求1或2所述纸基二维Au@Ag核壳纳米粒子复...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会巧，徐坤，张一帆，
申请(专利权)人：南阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41