一种纳米银线复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于抗菌材料领域，特别是涉及一种纳米银线复合材料及其制备方法与应用。所述复合材料包括纳米银线，所述纳米银线上包覆有Ag‑O纳米层；所述纳米银线的直径为3～500nm，所述纳米银线的长度为1～500μm；所述Ag‑O层的厚度为1～100nm。因复合材料既有纳米银的特性又有容易释放出银离子的特点，而且长度方向有微米尺寸，所以制备的材料可以具备高效的杀菌消毒作用且具有低的毒性。

A nano silver wire composite and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种纳米银线复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于抗菌材料领域，特别是涉及一种纳米银线复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
随着医学的发展人们逐步认识到细菌和病毒是威胁人类健康的主要因素，因此专利技术了抗生素，但目前抗生素对细菌细胞的渗透性差，大约60～70％细菌感染用现有抗生素无法有效治疗而且也有很多副作用。因此人们对无毒无害的抗菌剂关注度在不断提高。银本身有很好的抗菌作用，特别是纳米银颗粒作为一种最常见的纳米材料，其在各方面的应用价值已经得到了广泛的认可，已被广泛应用于医疗保健、食品、化妆品、纺织品及其他各种生活日用品等领域。但是由于银颗粒自身的毒性、纳米尺寸效应及银离子的可调释放性，使得纳米银颗粒溶液具有较高的抑菌及杀菌性，与此同时，也使纳米银颗粒具有一定的生物毒性。研究发现不同粒径的纳米银颗粒对生物产生的毒性效应不同，研究发现，5～20nm的纳米银颗粒对生物的毒性效应大于其它粒径的纳米银颗粒。这主要是纳米尺寸效应使得5～20nm的纳米银颗粒更容易通过皮肤以及消化系统进入到生物体内而导致，研究表明5～20nm的银颗粒造成了小鼠肝细胞凋亡。而微米银并未产生细胞毒性，但是银颗粒尺寸变大对于杀菌消毒效果也相应减弱。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种有既有高效抗菌消毒且具有低的毒性的纳米银线复合材料，同时它具有制备简单，价格低廉等特点。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种纳米银线复合材料，所述复合材料包括纳米银线，所述纳米银线上包覆有Ag-O纳米层；所述纳米银线的直径为3～500nm，所述纳米银线的长度为1～500μm；所述Ag-O层的厚度为1～100nm。在本专利技术的一些实施方式中，所述纳米银线的直径为10～90nm；和/或，所述纳米银线的长度为2～50μm。在本专利技术的一些实施方式中，所述Ag-O层的厚度为2～10nm。在本专利技术的一些实施方式中，所述Ag-O纳米层与所述纳米银线的质量比为1～99:1。在本专利技术的一些实施方式中，所述Ag-O纳米层为Ag2O和/或AgO。本专利技术另一方面提供如本专利技术所述的纳米银线复合材料的制备方法，包括将纳米银线分散于溶剂中，加入氧化剂进行氧化改性，分离干燥后制备获得。在本专利技术的一些实施方式中，所述溶剂选自水、醇类、酮类、醚类、脂类中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述氧化剂选自臭氧水、过氧化氢、臭氧中的一种或多种的组合。本专利技术另一方面提供一种纳米银线复合材料分散液的制备方法，包括将纳米银线分散于溶剂中，加入氧化剂进行氧化改性，进一步添加助剂分散制备获得。在本专利技术的一些实施方式中，所述溶剂选自水、醇类、酮类、醚类、脂类中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述氧化剂选自臭氧水、过氧化氢、臭氧中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述助剂选自分散剂或粘合剂。本专利技术另一方面提供一种纳米银线复合材料分散液，由本专利技术所述的纳米银线复合材料分散液的制备方法制备获得。本专利技术另一方面提供本专利技术所述的纳米银线复合材料或如本专利技术的纳米银线复合材料分散液在杀菌消毒产品领域的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术将提供一种纳米银线复合材料，有高效的杀菌消毒作用且具有低的毒性。通过对纳米银线进行改性，形成纳米银线上包覆一层Ag-O纳米层的方法制备纳米银线复合材料。因复合材料既有纳米银的特性又有容易释放出银离子的特点，而且长度方向有微米尺寸，所以制备的材料可以具备高效的杀菌消毒作用且具有低的毒性。本专利技术还提供纳米银线复合材料制备方法，对纳米银线经过改性处理，可使得纳米银线的抗菌能力显著提高。处理方法简单，经济价格低廉，且有很好的生产性。附图说明图1为本专利技术的纳米银线复合材料的示意图。图2为本专利技术实施例1～3制备获得的纯纳米银线的扫描电镜图。图3为本专利技术实施例1制备获得的纳米银线复合材料的扫描电镜图。具体实施方式申请人经过大量实验意外发现，可以以纳米银线为切入口(长度为微米级，无细胞毒性)，提供既有与纳米银颗粒相似的抗菌杀毒效果且具有低的毒性的纳米银线复合材料。通过对纳米银线的改性处理，制备得到纳米银线上紧密附着纳米银颗粒的复合材料。本专利技术由于在纳米银线上面形成纳米银颗粒，使其既有微米银颗粒的低毒性的同时也具有纳米银颗粒的高效杀菌消毒功能。在此基础上，完成了本专利技术。本专利技术第一方面提供一种纳米银线复合材料，所述复合材料包括纳米银线，所述纳米银线上包覆有Ag-O纳米层。本专利技术所提供的纳米银线复合材料中，纳米银线的直径为3～500nm，10～90nm，3～10nm，90～200nm，200～300nm，300～400nm，或400～500nm。在前述范围内，纳米银线的抗菌效果最好。纳米银线的直径小于3nm，由于过小会容易断裂。纳米银线的直径大于500nm，由于过大会降低杀菌效果。本专利技术所提供的纳米银线复合材料中，纳米银线的长度可以为1～500μm，2～50μm，1～2μm，50～100μm，100～200μm，200～300μm，300～400μm，或400～500μm。纳米银线的长度为微米级，可以保持低毒性。本专利技术所提供的纳米银线复合材料中，所述Ag-O层的厚度为1～100nm，2～10nm，1～2nm，10～30nm，30～50nm，50～80nm，或80～100nm。在此厚度范围内，可以保持高效的杀菌消毒功能。本专利技术所提供的纳米银线复合材料中，所述Ag-O纳米层与纳米银线的质量比为1～99：1，1～10：1，10～20：1，20～30：1，30～40：1，40～50：1，50～60：1，60～70：1，70～80：1，80～90：1，或90～99：1。本专利技术所提供的纳米银线复合材料中，所述Ag-O纳米层为Ag2O、AgO，或者Ag2O和AgO的混合物。本专利技术第二方面提供本专利技术第一方面提供的纳米银线复合材料的制备方法，包括将纳米银线分散于溶剂中，加入氧化剂进行氧化改性，分离干燥后制备获得。本专利技术所提供的纳米银线复合材料的制备方法中，所述溶剂选自水、醇类、酮类、醚类、脂类以及其他常用其他有机溶剂中的一种或多种的组合。其中，水为纯水。醇类选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等一种或多种的组合。酮类选自丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮等中的一种或多种的组合。醚类选自乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等中的一种或多种的组合。脂类选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等其他常用有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、辛烷、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、乙腈、吡啶、苯酚等中的一种或多种的组合。本专利技术所提供的方法中，所述氧化剂选自臭氧水、过氧化氢、臭氧中的一种或多种的组合。这些氧化剂反应后的副产物基本为水或者氧气，可以对产品纯度进行有效控制，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米银线复合材料，所述复合材料包括纳米银线，所述纳米银线上包覆有Ag-O纳米层；所述纳米银线的直径为3～500nm，所述纳米银线的长度为1～500μm；所述Ag-O层的厚度为1～100nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米银线复合材料，所述复合材料包括纳米银线，所述纳米银线上包覆有Ag-O纳米层；所述纳米银线的直径为3～500nm，所述纳米银线的长度为1～500μm；所述Ag-O层的厚度为1～100nm。


2.如权利要求1所述的纳米银线复合材料，其特征在于，所述纳米银线的直径为10～90nm；
和/或，所述纳米银线的长度为2～50μm；
和/或，所述Ag-O层的厚度为2～10nm。


3.如权利要求1所述的纳米银线复合材料，其特征在于，所述Ag-O纳米层与所述纳米银线的质量比为1～99:1。


4.如权利要求1所述的纳米银线复合材料，其特征在于，所述Ag-O纳米层为Ag2O和/或AgO。


5.如权利要求1～4任一项权利要求所述的纳米银线复合材料的制备方法，包括将纳米银线分散于溶剂中，加入氧化剂进行氧化改性，分离干燥后制备获得。


6.如权利要求5所述的纳米银线复合材料，其特征在于，还包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德善，竹子川，周伟民，
申请(专利权)人：上海产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31