一种稀土-银纳米团簇抗菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型的稀土

【技术实现步骤摘要】
一种稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂及其制备方法


[0001]本项目属于抗菌材料
，特别涉及一种稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]许多微生物是人类及动植物众多疾病的病原体，它们时刻威胁着人类自身的生存与发展。2020年，新型冠状病毒在全球造成了大面积的肺炎感染，流感、埃博拉、SARS冠状病毒和中东呼吸综合症等流行病曾一度引起全世界恐慌。这给人们留下了许多思考，公共卫生已引起政府和人们的高度重视。为了人类自身的健康发展，注意改善公共环境和个人的卫生已经成为人们的共识。1935年德国人C.Domark采用季铵盐处理军服以防止伤口感染，从此揭开了现代抗菌剂研究应用的序幕。从最初的抗菌防臭纤维加工到木材、涂料、塑料、陶瓷、纺织、纸浆、化妆品等各领域的应用，人们对抗菌剂在数量上和质量上的需求都在不断提高。
[0003]目前被大量使用的是银系抗菌剂，但是银系抗菌剂有显著的弱点，如制造成本高，耐候性差，遇光热时易被还原，进而团聚而失去抗菌活性，影响其进一步应用。新型抗菌材料的研制开发仍旧是科学家的关注重点。
[0004]中国是稀土大国，我国稀土资源拥有量世界第一，且矿藏分布广、元素品种齐全，这为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。二十世纪以来，人们陆续发现，稀土元素及其化合物有很好的抗癌、抗凝血、抗炎和杀菌的效果，稀土配合物相比于许多有机合成药物相比，具有毒性更低，不易于在体内积累的特点，因此具有更广泛的应用。其抗菌机理为抗菌成分附着在细菌细胞壁上，有效穿刺其细胞膜，使细胞蛋白质变性而使细菌死亡。另外，相比而言，纳米抗菌剂具有较强的跨膜功能及不易诱发细菌耐药性的特点，比普通抗菌剂更具研究意义。因此在现有技术基础上，积极寻找新的抗菌材料，也是一项极其重要的研制开发任务。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂及其制备方法。本专利技术制备的稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂，通过稀土及银元素协效作用，多方面提高抗菌剂的稳定性和光热耐受性，并降低抗菌剂成本，减量增效。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
[0007]一种稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂，其分子式为[Ag
42
{Tb(W5O
18
)2}(
t
BuC≡C)
28
(NO3)4]OH。
[0008]所述稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂为纳米微晶产物，其组成为包含稀土的银纳米团簇。
[0009]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
[0010]一种稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂的制备方法，以钨酸钠和稀土盐为原料，以水为溶剂，制备稀土多酸内核；以可溶性银盐和叔丁基乙炔为原料，以乙腈和水为溶剂，制备叔丁
基乙炔银外壳；将稀土多酸内核和叔丁基乙炔银外壳在乙腈和甲醇的混合溶剂中，加热化合，生成稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂。
[0011]其中，所述稀土多酸内核的制备方法包括：将稀土盐水溶液滴加至pH值为7～8的钨酸钠水溶液中，70～90摄氏度反应6～8个小时，冷却后得到稀土多酸内核。
[0012]在本专利技术一较佳实施例中，所述钨酸钠水溶液中，钨酸钠的质量分数为28％～40％，即钨酸钠的质量占钨酸钠水溶液质量的28％～40％。
[0013]在本专利技术一较佳实施例中，所述钨酸钠水溶液的pH值为7.4～7.5。其中，调节钨酸钠水溶液pH值的酸包括甲酸、乙酸或者乙二酸中的至少一种。
[0014]在本专利技术一较佳实施例中，所述稀土盐包括硝酸铽或者氯化铽。所述稀土盐水溶液中，稀土盐的质量分数为20％～40％。
[0015]在本专利技术一较佳实施例中，制备所述稀土多酸内核的反应温度是85～90摄氏度。
[0016]在本专利技术一较佳实施例中，所述叔丁基乙炔银外壳的制备方法包括：在乙腈和水比例为1：0.8～1.2的混合溶液中加入可溶性银盐和叔丁基乙炔，生成叔丁基乙炔银外壳。
[0017]在本专利技术一较佳实施例中，所述可溶性银盐包括硝酸银、四氟乙酸银、六氟磷酸银、或三氟乙酸银中的一种或它们的混合物。
[0018]在本专利技术一较佳实施例中，所述可溶性银盐和所述叔丁基乙炔的质量比为1.8～2.2：1。
[0019]在本专利技术一较佳实施例中，将稀土多酸内核和叔丁基乙炔银外壳加入至乙腈和甲醇比例为1：1.8～2.2的混合溶液中，50～60摄氏度反应6～8小时，将溶液过滤后，静置，使溶剂挥发，得到稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂。
[0020]在一个具体的实施例中，所述稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂的制备方法包括如下步骤：
[0021]1)在水溶液中加入钨酸钠，搅拌均匀；
[0022]2)用酸将上述溶液pH值调至7.4～7.5，制成溶液A；
[0023]3)将稀土盐溶于水溶液中，制成溶液B；
[0024]4)将溶液B滴加到A溶液中，并加热到70～90摄氏度反应6～8个小时，冷却后得到固体粉末C，为稀土多酸内核；
[0025]5)将过滤洗涤后的固体粉末C加入到乙腈和甲醇混合溶液中，制成溶液D；
[0026]6)在乙腈和水混合溶液中加入可溶性银盐和叔丁基乙炔，生成沉淀物E，为叔丁基乙炔银外壳；
[0027]7)将E加入溶液D中，搅拌加热到50～60摄氏度反应6～8小时直至大部分固体溶解，将溶液过滤后，静置，使溶液挥发，得到产物F。
[0028]8)产物F为微晶固体，经单晶衍射仪扫描得到其分子结构式为[Ag
42
{Tb(W5O
18
)2}(
t
BuC≡C)
28
(NO3)4]OH。
[0029]本专利技术所涉及的设备、试剂、工艺、参数等，除有特别说明外，均为常规设备、试剂、工艺、参数等，不再作实施例。
[0030]本专利技术所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。
[0031]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0032]1、本专利技术将两种具有抗菌效果的元素通过化学合成的方法组合在一起，得到具有协同抗菌性的产物，稀土元素在协同银元素抗菌方面具有独特的功效，克服了单一银元素
抗菌剂对光、热敏感、抗菌成本高等缺点，具有更高的抗菌功效，拓展了抗菌剂的应用范围。
[0033]2、本专利技术的抗菌剂产物为微晶，可以用X射线单晶衍射仪得到其准确的化合物组成和分子结构。从而对研究稀土抗菌剂的抗菌机理提供一定理论依据。
[0034]3、本专利技术制得的稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂可应用于抗菌高分子、抗菌涂层、抗菌织物等多种领域，进而可用于制作陶瓷卫浴、新风系统、室内装修涂料、衣物等产品。
附图说明
[0035]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂，其特征在于：其分子式为[Ag
42
{Tb(W5O
18
)2}(
t
BuC≡C)
28
(NO3)4]OH。2.一种权利要求1所述的稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂的制备方法，其特征在于：以钨酸钠和稀土盐为原料，以水为溶剂，制备稀土多酸内核；以可溶性银盐和叔丁基乙炔为原料，以乙腈和水为溶剂，制备叔丁基乙炔银外壳；将稀土多酸内核和叔丁基乙炔银外壳在乙腈和甲醇的混合溶剂中，加热化合，生成稀土
‑
银纳米团簇抗菌剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述稀土多酸内核的制备方法包括：将稀土盐水溶液滴加至pH值为7～8的钨酸钠水溶液中，70～90摄氏度反应6～8个小时，冷却后得到稀土多酸内核。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述钨酸钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢奕明，卢灿忠，胡婷，包汉新，戴露，潘杰熙，张昌瑞，陈泽圣，丁有鹏，王雨晴，陈泽旭，任一非，白一然，
申请(专利权)人：厦门稀土材料研究所，
类型：发明
国别省市：