一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液及其制备方法，该纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液配比为：过二硫酸钾150克~300克；过二硫酸钾、硫酸氢钾、碳酸钾的质量比为1：0.315～0.455：0.425～0.575；磷酸钠盐加入量为过二硫酸钾质量的0.5％～2％；氧化银粉体0.032克，纯化水加至1000毫升，搅拌至无色透明。本发明专利技术复合杀菌液具有无色、透明、抗色变、稳定性强等特点，在纳米银和过氧化物浓度都较低的情况下，在较短时间内能够达到较高的杀菌率，且杀菌作用持久，两者的复合将相互弥补对方不足，获得综合性能较强的杀菌液。且操作简便、参数可调范围宽、能耗低、周期短，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米银/过氧化物复合杀菌液及其制备方法，属于纳米技术及精细化工领域。
技术介绍
纳米技术的出现，使银在纳米状态下的杀菌性能产生了质的飞跃。纳米银在用量很少的情况下就能产生强大的杀菌效果，渗透性强，杀菌作用广谱，无耐药性；并且纳米银能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，且无任何毒性反应，对皮肤无任何刺激反应。因此，纳米银抗菌材料可应用于功能塑料、功能涂料、纺织纤维、空气净化、食品、日化、医疗等领域，拥有十分广阔的市场前景，近年来逐渐成为了研究热点。银的杀菌性能，主要是依靠以下两种途径实现：（1）接触反应。细菌的细胞膜的主要构成成分是磷脂分子和蛋白质，而磷脂分子中的磷酸根带有负电荷，这使得细菌的细胞膜带有负电，银离子能依靠库伦引力牢固吸附在细胞膜上，与膜蛋白质结合，使其结构变化，产生损伤。并且，银离子还能进一步穿透细胞壁进入细菌内，强烈吸引细菌体内的巯基，并与之迅速结合，使细菌的蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡。此外，银离子也能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统、物质传输系统。当菌体失去活性后，银离子又会从菌体中游离出来，重复进行杀菌活动，周而复始不断杀灭细菌，因此其抗菌效果持久。（2）催化反应。在光的作用下，银离子及纳米级颗粒能起到催化活性中心的作用，激活水中或空气中的氧，产生羟基自由基及负氧离子。羟基自由基和负氧离子能在短时间内破坏细菌的增殖能力，致使细胞死亡，从而达到抗菌的目的。通常的情况下，以第一种杀菌机理为主，光催化过程也起到一定的作用。从上述得知，银单质本身并不具有杀菌能力，与细菌接触后，单质银所释放的银离子才能产生杀菌效果。银金属在宏观的尺寸下抑菌效果较为微弱，如果通过合适的制备方法，获得纳米银材料，则由于纳米材料本身具有的量子效应、小尺寸效应和极大的比表面积特性，可显著提高杀菌效果。无论是纳米银离子胶体分散液还是纳米银单质胶体分散液，两者都具有较强的杀菌能力、且抗菌作用持久。但是，以接触反应为主要杀菌途径的纳米银，其杀菌速率并不是十分理想。在一个较长的时间内，纳米银的杀菌效果毋庸置疑；但是要在一个较短的时间内（如几分钟内甚至几十秒钟内），较低浓度的纳米银很难实现较高的杀菌率。过一硫酸氢钾复合盐是由过一硫酸氢钾、硫酸氢钾、硫酸钾三种成分组成的复合盐，是一种应用广泛的消毒杀菌剂，具有很强的氧化性，在较短的时间内能够达到极高的杀菌率，并且具有广谱杀菌性能。在杀菌过程中，过氧化物自身分解产生氧气，不产生空气污染，杀菌之后不在施用对象上残留任何有害物质，绿色环保。过氧化物依靠自身氧化分解进行杀菌，虽然在较短时间内，过氧化物能够表现出极高的杀菌率，但是杀菌作用并不持久。过氧化物分解完毕后，即失去杀菌能力。并且，某些过氧化物本身稳定性较差，难以长时间存放。因此，在使用过氧化物时，应选择稳定性较高的过氧化物，或通过添加过氧化物稳定剂的方式，保证过氧化物的稳定性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术目的在于提供一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液的制备方法，前期成本投入小、能耗低、操作简便、反应温和的制备方法。本专利技术的再一目的在于：提供一种上述方法制备的纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液产品，既能在短时间内达到较高的杀菌率，又能保证抗菌作用的持久性。本专利技术目的通过如下方案实现：本专利技术提供一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液的制备方法，纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液各组份质量配比为：过二硫酸钾150克~300克；过二硫酸钾、硫酸氢钾、碳酸钾的质量比为1：0.315～0.455：0.425～0.575；稳定剂磷酸钠盐加入量为过二硫酸钾质量的0.5％～2％；氧化银粉体0.032克，纯化水加至1000毫升，搅拌至无色透明，制备方法包括下述步骤：（1）向反应容器中加入过二硫酸钾水溶液，搅拌至水解成过一硫酸氢钾、硫酸氢钾；（2）通过检测活性氧含量确认水解达标，加入稳定剂磷酸钠盐，缓慢加入硫酸氢钾固体，混合均匀；（3）加入碳酸钾溶液调节pH值为7-8；（4）加入氧化银粉体，加纯化水至1000毫升继续搅拌24h，至溶液无色澄清，得到目标物纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液。优选的，所述的过二硫酸钾溶液质量百分比浓度为15～30％。优选的，水解程度达到要求为：过一硫酸氢钾单体活性氧达到1.0％-1.8％。优选的，所述磷酸钠盐为焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种。本专利技术还提供一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液，根据上述方法制备得到。本专利技术产物特性：纳米银分散液具有较强的杀菌能力和持久的抗菌作用，而过氧化物能够在较短的时间内达到较高的杀菌率。两者的复合相互弥补对方的不足，获得综合性能较强的杀菌液。并且，过氧化物的加入，作为催化反应的引发剂，有助于纳米银激活水中或空气中的氧，产生羟基自由基及负氧离子，提高了纳米银通过催化反应方式的杀菌效果。本专利技术优越性在于：通过本专利技术方法制备的纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液具有无色、透明、抗色变、稳定性强等特点；并且，在纳米银和过氧化物浓度都较低的情况下，该杀菌液具有较高的杀菌效果，杀菌率高，杀菌作用持久。本专利技术方法操作简便、参数可调范围宽、能耗低、周期短等特点，尤其适合中试放大及工业化大生产。附图说明图1：由实施例3所得纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液样品中纳米银颗粒的高分辨透射电镜照片。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述，其目的仅在于更好理解本专利技术的内容。因此，所举之例并不限制本专利技术的保护范围。实施例1一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液，各组份质量配比为：过二硫酸钾150克；硫酸氢钾47.25克碳酸钾63.75克稳定剂六偏磷酸钠0.75克氧化银粉体0.032克纯化水加至1000毫升，搅拌至无色透明，按下述步骤制备：（1）将150克过二硫酸钾溶液加入到900mL烧杯中，水解反应时间为8h使其水解成过一硫酸氢钾、硫酸氢钾；（2）检测得到过一硫酸氢钾单体活性氧达到1.28％，为确认水解已达标，加入稳定剂0.75g稳定剂六偏磷酸钠，再缓慢加入47.25g硫酸氢钾固体，搅拌混合均匀；（3）加入63.75克碳酸钾调节pH值为7-8；（4）加入氧化银粉体（浓度为30ppm），加入100ml纯化水继续搅拌24h，至溶液无色澄清，得到目标物纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液。产品性能：（1）纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液的活性氧含量为4.73％。（2）杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述复合杀菌液对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.9999%，对金黄色葡萄球菌（ATCC6538型）的杀灭率大于99.9999%，对铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液的制备方法，其特征在于：纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液各组份质量配比为：/n过二硫酸钾150克~300克；/n过二硫酸钾、硫酸氢钾、碳酸钾的质量比为1：0.315～0.455：0.425～0.575；/n稳定剂磷酸钠盐加入量为过二硫酸钾质量的0.5％～2％；/n氧化银粉体0.032克，/n纯化水加至1000毫升，搅拌至无色透明，制备方法包括下述步骤：/n（1）向反应容器中加入过二硫酸钾水溶液，搅拌至水解成过一硫酸氢钾、硫酸氢钾；/n（2）通过检测活性氧含量确认水解达标，加入稳定剂磷酸钠盐，缓慢加入硫酸氢钾固体，混合均匀；/n（3）加入碳酸钾溶液调节pH值为7-8；/n（4）加入氧化银粉体，加纯化水至1000毫升继续搅拌24h，至溶液无色澄清，得到目标物纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液的制备方法，其特征在于：纳米银/单过硫酸氢钾复合杀菌液各组份质量配比为：
过二硫酸钾150克~300克；
过二硫酸钾、硫酸氢钾、碳酸钾的质量比为1：0.315～0.455：0.425～0.575；
稳定剂磷酸钠盐加入量为过二硫酸钾质量的0.5％～2％；
氧化银粉体0.032克，
纯化水加至1000毫升，搅拌至无色透明，制备方法包括下述步骤：
（1）向反应容器中加入过二硫酸钾水溶液，搅拌至水解成过一硫酸氢钾、硫酸氢钾；
（2）通过检测活性氧含量确认水解达标，加入稳定剂磷酸钠盐，缓慢加入硫酸氢钾固体，混合均匀；
（3）加入碳酸钾溶液调节pH值为7-8；
（4）加入氧化银粉体，加纯化水至100...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，林琳，邬淑红，朱正，金彩虹，吴晓燕，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31