一种纳米银合金修饰基底及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种纳米银合金修饰基底及其制备方法和应用，该方法包括以下步骤：S1、将银源、合金化搭配金属源和高分子类分散剂溶于溶剂中，得到混合溶液；S2、以导电基底作为阴极，以步骤S1所述混合溶液为电解液，施加电压，以电沉积的方式使含银纳米颗粒沉积在导电基底表面，得到表面沉积含银颗粒的基底；S3、将步骤S2所述表面沉积含银颗粒的基底在有保护气条件下进行煅烧，得到纳米银合金修饰基底。本发明专利技术所述电沉积能促进银合金纳米颗粒的均匀分布，而在保护气氛下煅烧能提高银合金的还原程度及增强银合金在基底上的稳固负载。本发明专利技术不仅能制备出性能稳定的纳米银合金修饰基底，而且工艺过程简单，适合工业化大规模生产及长期使用。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米银合金修饰基底及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米贵金属制品合成
，尤其涉及一种纳米银合金修饰基底及其制备方法和应用。
技术介绍
银在生活中是一种十分常见的贵金属，与其他贵金属相比较为廉价，在生物医疗材料、杀菌材料、消毒材料、防腐材料等民用及军工领域应用十分普遍。传统银类抗菌剂与液体接触时会释放银离子(Ag+)，Ag+带正电，可吸引带负电的微生物与之接触，接触后Ag+能抑制细胞壁主要成分肽聚糖的合成，使微生物细胞壁的完整性遭到破坏，致其死亡。且Ag+能进入微生物内部与代谢酶的巯基结合，影响细胞对糖类的分解。同时Ag+还可干扰核酸的合成与表达并破坏核酸，使微生物细胞失去繁殖能力并死亡。Ag+在杀死微生物后可从中游离，继续杀灭其他微生物，具有持久的杀菌消毒功能。纳米银粒子抗菌剂的有效成分为粒径在1～100nm之间的纳米银微粒，纳米银粒子抗菌剂在使用时也会释放Ag+，因此纳米银粒子抗菌剂具有与传统银类抗菌剂基本相同的抗菌机理。此外，纳米银粒子具有显著的体积、表面效应，能吸附在微生物的表面，导致细胞膜形态变化，破坏细胞膜使细胞质流出，从而杀灭微生物。某些纳米银粒子可进入细菌细胞中，在光照条件下催化细胞中的水，产生强氧化性的活性氧(ROS)，使细胞中抗氧化/氧化之间的平衡状况被打破，产生氧化应激反应，导致细菌死亡。纳米银粒子还能破坏细菌细胞中的核酸与线粒体，使细菌的脱氧核糖核酸(DNA)链断裂，导致细菌难以获取能量而死亡。相比于一种抗生素仅可以杀死几种病原体，纳米银能杀死包括真菌、霉菌和细菌等在内的几百种微生物。研究发现：银对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有良好的杀菌消毒效果，例如沙眼衣原体、淋球菌、耐药病原菌等。银具有强力杀菌消毒性：650种微生物可以被纳米银在几分钟内杀死。纳米银无耐药性：粒径10nm以内的纳米银可以迅速杀死细菌，而且经过纳米银作用后的细菌生产的下一代无耐药性，避免了因耐药性的原因而导致的抗菌效果不佳。其中，过往的研究也揭示了，通过利用钯与银形成合金材料，能够大大地提高银材料的杀菌消毒性能。目前，银钯负载产品的制备方法主要包括沉积法与电沉积法等。例如，公开号为CN105473768A的中国专利文献公开了一种银-钯合金的沉积方法，该方法通过循环伏安来沉积银钯颗粒，并把银钯颗粒负载到导电材料上。这样的制备方法虽然能均匀沉积银钯合金，但是负载的银钯颗粒并不能紧密的与基材接触，在实际使用过程中较容易从基材上掉落，导致降低产品的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种纳米银合金修饰基底及其制备方法和应用，通过本专利技术方法所制备的纳米银合金修饰基底具有优异的稳定性，使用寿命较长，利于应用。本专利技术提供一种纳米银合金修饰基底的制备方法，包括以下步骤：S1、将银源、合金化搭配金属源和高分子类分散剂溶于溶剂中，得到混合溶液；S2、以导电基底作为阴极，以步骤S1所述混合溶液为电解液，施加电压，以电沉积的方式使含银纳米颗粒沉积在导电基底表面，得到表面沉积含银颗粒的基底；S3、将步骤S2所述表面沉积含银颗粒的基底在有保护气条件下进行煅烧，得到纳米银合金修饰基底。优选地，步骤S1中，所述银源和合金化搭配金属源均为水溶性物质，所述高分子类分散剂选自葡萄糖和PVP中的一种或多种，溶于酸性水溶液中，得到混合溶液。优选地，步骤S1中，所述银源为硝酸银，所述溶剂为硝酸溶液；所述混合溶液中硝酸银的浓度为0.5～5mM，所述硝酸的浓度为0.05～0.2M；所述高分子类分散剂的浓度为0.1～1mM。优选地，步骤S2中，所述导电基底在使用前，分别采用无水乙醇、丙酮、水各超声清洗。优选地，步骤S2中，所述电沉积电压为0.5～3V，所述电沉积时间优选为10～120s。优选地，步骤S3中，所述保护气为氩气和氢气混合气，氢气所占体积比为1～10％，气流速度为0.005～50升/分钟。优选地，步骤S3中，所述煅烧温度为350～650℃，煅烧时间为0.5～3h。优选地，所述导电基底为不锈钢片，所述合金化搭配金属源为钯源。本专利技术提供一种纳米银合金修饰基底，由前文所述的制备方法制得。本专利技术提供如前所述的纳米银合金修饰基底在制备含银功能性产品中的应用。本专利技术提供的纳米银合金修饰基底的制备方法采用银源、合金化搭配金属源、葡萄糖等分散剂溶液作为电解液，然后通过电沉积的方式将银、合金化搭配金属颗粒沉积到导电基底的表面，从而得到表面沉积银、钯等合金化搭配金属颗粒的基底，再将该电沉积后的基底在一定温度下煅烧一定时间，从而得到纳米银合金修饰基底。在本专利技术中，通过对所述电解液中银源等成分的含量进行调整，可以控制最终制得的银合金中银、其他金属的含量，通过对所述电沉积的电压、时间进行调整，可以控制最终制得的银合金的颗粒尺寸及沉积量。此外，本专利技术所述电沉积能够促进银合金纳米颗粒的均匀分布，而在保护气氛下煅烧能够提高银合金的还原程度以及增强银合金在导电基底上的稳固负载。由此可见，本专利技术不仅能够制备出性能稳定的纳米银合金修饰基底，而且工艺过程简单、生产效率高、能耗低，适合工业化大规模生产以及长期使用。附图说明图1为本专利技术中实施例1所制备的纳米银钯合金修饰不锈钢片的形貌照片；图2为本专利技术中实施例1-2和对比例1所制备的产品的X射线衍射图谱；图3为本专利技术中实施例1所制备的纳米银钯合金修饰不锈钢片在摩擦测试前后的光学照片；图4为本专利技术中实施例2所制备的纳米银钯合金修饰不锈钢片的形貌照片；图5为本专利技术中实施例3所制备的纳米银钯合金修饰不锈钢片的扫描电镜照片；图6为本专利技术中实施例4所制备的纳米银钯合金修饰不锈钢片的扫描电镜照片；图7为本专利技术中对比例1所制备的处理后不锈钢片的形貌照片；图8为本专利技术中对比例2所制备的产品在摩擦测试前后的光学照片；图9为本专利技术中对比例3所制备的产品的扫描电镜照片。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种纳米银合金修饰基底的制备方法，包括以下步骤：S1、将银源、合金化搭配金属源和高分子类分散剂溶于溶剂中，得到混合溶液；S2、以导电基底作为阴极，以步骤S1所述混合溶液为电解液，施加电压，以电沉积的方式使含银纳米颗粒沉积在导电基底表面，得到表面沉积含银颗粒的基底；S3、将步骤S2所述表面沉积含银颗粒的基底在有保护气条件下进行煅烧，得到纳米银合金修饰基底。通过本专利技术方法所制备的纳米银合金修饰基底具有优异的稳定性，使用寿命较长；并且本专利技术工艺过程简单、生产效率高、能耗低，适合工业化大规模生产。本专利技术实施例将银源、合金化搭配金属源、高分子类分散剂加入溶剂中，并搅拌溶解均匀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米银合金修饰基底的制备方法，包括以下步骤：/nS1、将银源、合金化搭配金属源和高分子类分散剂溶于溶剂中，得到混合溶液；/nS2、以导电基底作为阴极，以步骤S1所述混合溶液为电解液，施加电压，以电沉积的方式使含银纳米颗粒沉积在导电基底表面，得到表面沉积含银颗粒的基底；/nS3、将步骤S2所述表面沉积含银颗粒的基底在有保护气条件下进行煅烧，得到纳米银合金修饰基底。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米银合金修饰基底的制备方法，包括以下步骤：
S1、将银源、合金化搭配金属源和高分子类分散剂溶于溶剂中，得到混合溶液；
S2、以导电基底作为阴极，以步骤S1所述混合溶液为电解液，施加电压，以电沉积的方式使含银纳米颗粒沉积在导电基底表面，得到表面沉积含银颗粒的基底；
S3、将步骤S2所述表面沉积含银颗粒的基底在有保护气条件下进行煅烧，得到纳米银合金修饰基底。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述银源和合金化搭配金属源均为水溶性物质，所述高分子类分散剂选自葡萄糖和PVP中的一种或多种，溶于酸性水溶液中，得到混合溶液。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述银源为硝酸银，所述溶剂为硝酸溶液；所述混合溶液中硝酸银的浓度为0.5～5mM，所述硝酸的浓度为0.05～0.2M；所述高分子类分散剂的浓度为0.1～1mM。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊宇杰，龙冉，刘敬祥，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34