碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌和促进皮肤疤痕愈合的药物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了碳量子点‑类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌和促进皮肤疤痕愈合的药物中的应用，该材料的制备方法包括：将尿素置于500～600℃下进行煅烧，得到石墨相氮化碳粉末；将柠檬酸和乙二胺溶解在水中，在180‑200℃下进行水热合成反应，冷却后干燥，得到碳量子点粉末；先将碳量子点粉末与水混合，再向混合液加入石墨相氮化碳粉末，在15‑60℃的温度下搅拌浸渍12‑24小时后，干燥，得到该催化材料。本发明专利技术通过构建体外和体内金黄色葡萄球菌感染模型，发现用特定方法制备获得的碳量子点‑类石墨相氮化碳光催化材料具有更多的光催化反应活性位点，光催化活性更强，且对金黄色葡萄球菌的杀伤作用更明显。

【技术实现步骤摘要】
碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌和促进皮肤疤痕愈合的药物中的应用
本专利技术涉及光催化材料
，尤其涉及碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌和促进皮肤疤痕愈合的药物中的应用。
技术介绍
金黄色葡萄球菌(简称金葡菌，SA)是一种重要的革兰阳性致病菌，可分泌多种侵袭性物质，包括毒力因子和侵袭性蛋白等。SA可引起皮肤软组织、肺部、骨关节和血液等多部位感染，所致感染性疾病包括肺炎、败血症、心内膜炎、皮肤软组织感染，甚至中毒性休克综合症等。SA可通过基因突变及自身耐药基因水平转移等多种耐药机制对多种抗生素产生耐药性。目前，多耐药SA已成为临床重要致病菌，给临床抗感染治疗带来巨大挑战。病原微生物感染一直威胁着人类健康，每年有数百万人死于感染性疾病。人类在探索有效的杀菌方法方面做出了巨大的努力。当前的多项研究发现光催化杀菌在取代传统化学方法及有效地应用于微生物污染的修复具有一定的前景。因为它可以避免一些缺点，如能源消耗低，效率低和产生致癌副产物等。氮化碳(C3N4)是一种非金属半导体，由地球上含量较多的C、N元素组成，对可见光有一定的吸收，抗酸、碱、光的腐蚀，稳定性好，结构和性能易于调控，具有良好的光催化消毒前景，对其进行适当改性，可有效提高其光催化效果。目前，关于通过C3N4改性提高材料光催化效果和杀菌效果的研究已有报道，例如：申请公布号为CN107570191A的专利技术专利申请文献公开了一种可见光催化剂的制备方法及用途，该专利技术通过Au和Ag纳米颗粒在g-C3N4表面的负载，提高其吸收可见光的能力，以此通过在太阳光的照射下使催化剂产生很好的催化效果，从而减小能源的消耗，同时达到较好的杀菌效果。申请公布号为CN106395771A的专利技术专利申请文献公开了一种石墨相氮化碳量子点的制备方法，该方法包括：称取40g硫脲均匀平铺于坩埚底部，将坩埚置于马弗炉中高温煅烧，煅烧温度为500℃，升温速率3℃/min，煅烧时间为2h，得到石墨相氮化碳体。
技术实现思路
本专利技术提供了碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌和促进皮肤疤痕愈合的药物中的应用，采用特定制备方法获得的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料具有更多了光催化反应活性位点，光催化活性强，且对金黄色葡萄球菌具有明显杀菌作用，能够使金黄色葡萄球菌感染的皮肤疤痕快速愈合。具体技术方案如下：本专利技术提供了碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，所述碳量子点-类石墨相氮化碳碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将尿素置于500～600℃下进行煅烧，得到石墨相氮化碳粉末；(2)将柠檬酸和乙二胺溶解在水中，在180-200℃下进行水热合成反应，冷却后干燥，得到碳量子点粉末；(3)先将碳量子点粉末与水混合，再向混合液加入石墨相氮化碳粉末，在15-60℃的温度下搅拌浸渍12-24小时后，干燥，得到碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料。本专利技术将g-C3N4和量子点的优点结合起来，制备出石墨相氮化碳量子点(CNQDs)，即：碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料；溶液中具有荧光性质的石墨相氮化碳量子点在给电子体或者供电子体的作用下会发生荧光猝灭，量子点的这种受到光而发生电子转移的现象，使得量子点能够在光转换和相关应用中发挥重要作用，可以与多种材料复合形成异质结催化材料，具有十分可观的应用价值。进一步地，步骤(1)中，所述煅烧的时间为2～4h；加热速率为3～5℃/min。进一步地，步骤(2)中，水热合成反应的时间为5～8h。进一步地，步骤(3)中，所述碳量子点粉末与石墨相氮化碳粉的质量比为1:30～40。进一步地，所述的菌为金黄色葡萄球菌。进一步地，所述碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料通过提高菌细胞内的活性氧基团含量和增大细胞膜通透性杀死金黄色葡萄球菌。本专利技术通过建立体外和体内SA感染模型，发现了碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料具有杀灭金黄色葡萄球菌作用，并且更进一步地发现碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料可以加快金黄色葡萄球菌感染所造成的皮肤疤痕的愈合，且该材料对皮肤无毒性作用。本专利技术还提供了碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备促进皮肤疤痕愈合的药物中的应用，所述皮肤疤痕由金黄色葡萄球菌感染而形成；所述碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将尿素置于500～600℃下进行煅烧，得到石墨相氮化碳粉末；(2)将柠檬酸和乙二胺溶解在水中，在180-200℃下进行水热合成反应，冷却后干燥，得到碳量子点粉末；(3)先将碳量子点粉末与水混合，再向混合液加入石墨相氮化碳粉末，在15-60℃的温度下搅拌浸渍12-24小时后，干燥，得到碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料。进一步地，步骤(1)中，所述煅烧的时间为2～4h，加热速率为3～5℃/min；进一步地，步骤(2)中，水热合成反应的时间为5～8h；进一步地，步骤(3)中，所述碳量子点粉末与石墨相氮化碳粉的质量比为1:30～40。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术通过体外杀菌实验和建立小鼠金黄色葡萄球菌皮肤感染模型的实验，发现用特定方法制备获得的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料具有更多的光催化反应活性位点，光催化活性强，且对金黄色葡萄球菌具有明显杀菌作用。(2)本专利技术还发现该特定方法制备获得的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料能够促进金黄色葡萄球菌感染而形成的皮肤疤痕的快速愈合。附图说明图1为实施例1中CQDs/g-C3N4的透视电镜表征；其中，A为X射线衍射图，Intensity是指强度；B为CQDs/g-C3N4的透射电镜图；C为CQDs/g-C3N4的高分辨透视电镜图；D为C中白色圆圈标记的单个碳量子点高分辨透射电镜图；2Theta：X射线的入射角度；intensity(a.u.)：相对强度；nm：纳米；埃。图2为实施例1中CQDs/g-C3N4的拉曼光谱和XPS光谱；其中，A为g-C3N4和CQDs/g-C3N4的拉曼光谱；B为g-C3N4和CQDs/g-C3N4的X射线光电子能谱分析；RamanShift：拉曼位移；Intensity(a.u.)：相对强度；BindingEnergy：结合能；eV：电子伏特。图3为实施例1中CQDs/g-C3N4的紫外可见吸收光谱，禁带宽度曲线表征，电化学阻抗图和瞬时光电流图；其中，A为g-C3N4和CQDs/g-C3N4的紫外可见吸收光谱；B为g-C3N4和CQDs/g-C3N4的禁带宽度表征；C为黑暗条件下，g-C3N4和CQDs/g-C3N4的EIS图；内置图为由EIS图拟合所得的等效电路图；R1表示电化学电池中的电阻，R2表示半导体的电荷转移电阻，R3表示半导体与电解质界面的电荷转移电阻，C1和Q1分别为等效电路模式下的电容器与电感器；D为g-C3N4和CQDs/g-C3N4修饰电极的瞬态光电流响应图。太阳符号代表光照条件，月亮符号代表黑暗条件；absorptionintensity：吸收强度；Wavelength：波长；Eg：能带值；eV：电子伏特；α：吸光系数；h：普朗克常熟；v：光子频率；Z’:实部阻抗；Z”:虚部阻抗；Ohm：欧姆；Fittingline：拟合曲线；R1：电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳量子点‑类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，其特征在于，所述碳量子点‑类石墨相氮化碳光催化材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将尿素置于500～600℃下进行煅烧，得到石墨相氮化碳粉末；(2)将柠檬酸和乙二胺溶解在水中，在180‑200℃下进行水热合成反应，冷却后干燥，得到碳量子点粉末；(3)先将碳量子点粉末与水混合，再向混合液加入石墨相氮化碳粉末，在15‑60℃的温度下搅拌浸渍12‑24小时后，干燥，得到碳量子点‑类石墨相氮化碳光催化材料。

【技术特征摘要】
1.碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，其特征在于，所述碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将尿素置于500～600℃下进行煅烧，得到石墨相氮化碳粉末；(2)将柠檬酸和乙二胺溶解在水中，在180-200℃下进行水热合成反应，冷却后干燥，得到碳量子点粉末；(3)先将碳量子点粉末与水混合，再向混合液加入石墨相氮化碳粉末，在15-60℃的温度下搅拌浸渍12-24小时后，干燥，得到碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料。2.如权利要求1所述的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述煅烧的时间为1～3h；加热速率为3～5℃/min。3.如权利要求1所述的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，其特征在于，步骤(2)中，水热合成反应的时间为5～8h。4.如权利要求1所述的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，其特征在于，步骤(3)中，所述碳量子点粉末与石墨相氮化碳粉的质量比为1:30～40。5.如权利要求1所述的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，其特征在于，所述的菌为金黄色葡萄球菌。6.如权利要求5所述的碳量子点-类石墨相氮化碳光催化材料在制备杀菌药物中的应用，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐峰，夏靖燕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33