本发明专利技术是一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法，本发明专利技术整个反应过程绿色环保，分别采用“绿色”还原剂葡萄糖，以及“绿色”稳定剂可溶性淀粉，来防止纳米颗粒之间的相互团聚，上述材料是廉价易得的物质，且不具有毒性，不会对复合材料的生物安全性有影响，还节省了后续环保处理成本。此外，本发明专利技术对还原后的石墨烯/银纳米复合材料进行退火热处理，有助于结构的改善，增强导电性。此外，游离Ag纳米颗粒的抗菌活性保留在复合材料中，复合材料可广泛应用于生物材料领域。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法
本专利技术涉及石墨烯复合材料领域，尤其涉及一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法。
技术介绍
石墨烯，是一种由sp2杂化的碳原子以六方形格子的形式成键，所形成的碳的二维平面单层结构，是碳的同素异形体。石墨烯是构建其他维数碳材料的基本单元，当它以包裹、卷绕和堆砌的方式变化时，可以分别形成零维的富勒烯、一维的碳纳米管和三维的石墨。石墨烯具有良好的电学与光学性能、力学性能、热传导性能以及极高的电荷载流子迁移率，同时还有出色的机械强度和柔韧性。石墨烯的这些性质，让它受到众多关注而迅速成为研究的热点。通过化学修饰处理的石墨烯及其衍生物更是具有特殊功能的材料，可用于晶体管、液晶装置、电化学生物传感器、超级电容器、燃料电池、太阳能电池等等。纳米粒子具有稳定的物理化学性能，尤其是优良的电子传输能力，然而银纳米粒子的性质与其形貌、尺寸、颗粒间距等有着密切的关系。目前，虽已有一些关于石墨烯/银纳米复合材料的报道，但其制备方法较为复杂，并且生长在石墨烯表面的银纳米粒子尺寸、密度不可控。此外，氧化还原溶液法因为不需要真空设备，能够显著降低成本，因此各国对该领域都在加紧研究。然而，氧化还原溶液法所得石墨烯为还原氧化石墨烯，其片层并不连续，为多层石墨烯片相互糅合组成的“碳饼”，严重影响石墨烯/银复合材料的导电性。此外，达到完全抗菌时的浓度较高，从而影响了其抗菌性能。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的不足，而提供一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法，其步骤包括：S1.制备氧化石墨烯：采用Hummers法制备氧化石墨烯；S2.二次超声分散：将步骤S1制备得到的氧化石墨烯溶于水中进行二次超声分散，得到单层氧化石墨烯水溶液；S3.制备硝酸银/氧化石墨烯混合溶液：向单层氧化石墨烯水溶液中加入浓度为0.1～0.16g/L的硝酸银溶液，得到硝酸银/氧化石墨烯混合溶液；S4.制备氧化石墨烯/纳米银复合材料：向硝酸银/氧化石墨烯混合溶液加入葡萄糖和可溶性淀粉，采用水热法反应，反应完后自然冷却至室温，然后分离产物，用去离子水和乙醇洗涤，冷冻干燥，得到氧化石墨烯/纳米银复合材料；S5.石墨烯/银纳米抗菌复合材料：在步骤S4制备的氧化石墨烯/纳米银复合材料中，加入0.02wt％的柠檬酸钠，调节pH值为10，然后置于惰性气体氛围中，反应温度为80℃，时间为15～25min，反应完后，然后置于肼蒸汽中还原，反应完成以后用去离子水清洗、干燥，得到石墨烯/银纳米抗菌复合材料；S6.热处理：将步骤S5制备得到的石墨烯/银纳米抗菌复合材料进行热处理，温度为205℃～215℃，时间为90min。优选地，步骤S1中所述单层氧化石墨烯水溶液浓度为0.05～0.08g/L。优选地，步骤S2中第一次超声分散的温度为35～45℃、频率为15000～20000Hz、流速为2.0～3.0m3/h、循环搅拌速度为1500r/min、超声分散时间为1h。优选地，步骤S2中第二次超声分散的温度为40℃、频率为20000～24000Hz、流速为3.0～4.0m3/h、循环搅拌速度为1800r/min、超声分散时间为4h。优选地，步骤S5中所述惰性气体为氮气、氩气、氦气的一种或多种。优选地，步骤S5中所述还原时间为26h。本专利技术的有益效果是，本专利技术整个反应过程绿色环保，分别采用“绿色”还原剂葡萄糖，以及“绿色”稳定剂可溶性淀粉,来防止纳米颗粒之间的相互团聚，上述材料是廉价易得的物质，且不具有毒性，不会对复合材料的生物安全性有影响，还节省了后续环保处理成本。此外，本专利技术对还原后的石墨烯/银纳米复合材料进行退火热处理，有助于结构的改善，增强导电性。此外，游离Ag纳米颗粒的抗菌活性保留在复合材料中，复合材料可广泛应用于生物材料领域。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明：一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法，其步骤包括：S1.制备氧化石墨烯：采用Hummers法制备氧化石墨烯；S2.二次超声分散：将步骤S1制备得到的氧化石墨烯溶于水中进行二次超声分散，得到单层氧化石墨烯水溶液；S3.制备硝酸银/氧化石墨烯混合溶液：向单层氧化石墨烯水溶液中加入浓度为0.1～0.16g/L的硝酸银溶液，得到硝酸银/氧化石墨烯混合溶液；S4.制备氧化石墨烯/纳米银复合材料：向硝酸银/氧化石墨烯混合溶液加入葡萄糖和可溶性淀粉，采用水热法反应，反应完后自然冷却至室温，然后分离产物，用去离子水和乙醇洗涤，冷冻干燥，得到氧化石墨烯/纳米银复合材料；S5.石墨烯/银纳米抗菌复合材料：在步骤S4制备的氧化石墨烯/纳米银复合材料中，加入0.02wt％的柠檬酸钠，调节pH值为10，然后置于惰性气体氛围中，反应温度为80℃，时间为15～25min，反应完后，然后置于肼蒸汽中还原，反应完成以后用去离子水清洗、干燥，得到石墨烯/银纳米抗菌复合材料；S6.热处理：将步骤S5制备得到的石墨烯/银纳米抗菌复合材料进行热处理，温度为205℃～215℃，时间为90min。优选地，步骤S1中所述单层氧化石墨烯水溶液浓度为0.05～0.08g/L。优选地，步骤S2中第一次超声分散的温度为35～45℃、频率为15000～20000Hz、流速为2.0～3.0m3/h、循环搅拌速度为1500r/min、超声分散时间为1h。优选地，步骤S2中第二次超声分散的温度为40℃、频率为20000～24000Hz、流速为3.0～4.0m3/h、循环搅拌速度为1800r/min、超声分散时间为4h。优选地，步骤S5中所述惰性气体为氮气、氩气、氦气的一种或多种。优选地，步骤S5中所述还原时间为26h。实施例1：一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法，其步骤包括：S1.制备氧化石墨烯：采用Hummers法制备氧化石墨烯；S2.二次超声分散：将步骤S1制备得到的氧化石墨烯溶于水中进行二次超声分散，得到单层氧化石墨烯水溶液；S3.制备硝酸银/氧化石墨烯混合溶液：向单层氧化石墨烯水溶液中加入浓度为0.1g/L的硝酸银溶液，得到硝酸银/氧化石墨烯混合溶液；S4.制备氧化石墨烯/纳米银复合材料：向硝酸银/氧化石墨烯混合溶液加入葡萄糖和可溶性淀粉，采用水热法反应，反应完后自然冷却至室温，然后分离产物，用去离子水和乙醇洗涤，冷冻干燥，得到氧化石墨烯/纳米银复合材料；S5.石墨烯/银纳米抗菌复合材料：在步骤S4制备的氧化石墨烯/纳米银复合材料中，加入0.02wt％的柠檬酸钠，调节pH值为10，然后置于惰性气体氛围中，反应温度为80℃，时间为25min，反应完后，然后置于肼蒸汽中还原，反应完成以后用去离子水清洗、干燥，得到石墨烯/银纳米抗菌复合材料；S6.热处理：将步骤S5制备得到的石墨烯/银纳米抗菌复合材料进行热处理，温度为205℃，时间为90min。优选地，步骤S1中所述单层氧化石墨烯水溶液浓度为0.08g/L。优选地，步骤S2中第一次超声分散的温度为35℃、频率为15000Hz、流速为2.0m3/h、循环搅拌速度为1500r/min、超声分散时间为1h。优选地，步骤S2中第二次超声分散的温度为40℃、频率为20000Hz、流速为3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法，其步骤包括：S1.制备氧化石墨烯：采用Hummers法制备氧化石墨烯；S2.二次超声分散：将步骤S1制备得到的氧化石墨烯溶于水中进行二次超声分散，得到单层氧化石墨烯水溶液；S3.制备硝酸银/氧化石墨烯混合溶液：向单层氧化石墨烯水溶液中加入浓度为0.1～0.16g/L的硝酸银溶液，得到硝酸银/氧化石墨烯混合溶液；S4.制备氧化石墨烯/纳米银复合材料：向硝酸银/氧化石墨烯混合溶液加入葡萄糖和可溶性淀粉，采用水热法反应，反应完后自然冷却至室温，然后分离产物，用去离子水和乙醇洗涤，冷冻干燥，得到氧化石墨烯/纳米银复合材料；S5.石墨烯/银纳米抗菌复合材料：在步骤S4制备的氧化石墨烯/纳米银复合材料中，加入0.02wt％的柠檬酸钠，调节pH值为10，然后置于惰性气体氛围中，反应温度为80℃，时间为15～25min，反应完后，然后置于肼蒸汽中还原，反应完成以后用去离子水清洗、干燥，得到石墨烯/银纳米抗菌复合材料；S6.热处理：将步骤S5制备得到的石墨烯/银纳米抗菌复合材料进行热处理，温度为205℃～215℃，时间为90min。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/银纳米抗菌复合材料的制备方法，其步骤包括：S1.制备氧化石墨烯：采用Hummers法制备氧化石墨烯；S2.二次超声分散：将步骤S1制备得到的氧化石墨烯溶于水中进行二次超声分散，得到单层氧化石墨烯水溶液；S3.制备硝酸银/氧化石墨烯混合溶液：向单层氧化石墨烯水溶液中加入浓度为0.1～0.16g/L的硝酸银溶液，得到硝酸银/氧化石墨烯混合溶液；S4.制备氧化石墨烯/纳米银复合材料：向硝酸银/氧化石墨烯混合溶液加入葡萄糖和可溶性淀粉，采用水热法反应，反应完后自然冷却至室温，然后分离产物，用去离子水和乙醇洗涤，冷冻干燥，得到氧化石墨烯/纳米银复合材料；S5.石墨烯/银纳米抗菌复合材料：在步骤S4制备的氧化石墨烯/纳米银复合材料中，加入0.02wt％的柠檬酸钠，调节pH值为10，然后置于惰性气体氛围中，反应温度为80℃，时间为15～25min，反应完后，然后置于肼蒸汽中还原，反应完成以后用去离子水清洗、干燥，得到石墨烯/银纳米抗菌复合材料；S6.热处理：将步骤S5制备得到的石墨烯/银纳米抗菌复合材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：司荣美，潘中海，刘彩风，
申请(专利权)人：天津宝兴威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12
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