具有抗菌功能的MOF复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:28463418 阅读:86 留言:0更新日期:2021-05-15 21:29
本发明专利技术公开了一种具有抗菌功能的MOF复合材料及其制备方法和抗菌应用,具体为将1

【技术实现步骤摘要】
具有抗菌功能的MOF复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及抗菌纳米材料
,特别是涉及通过化学键键连MoS2与MOF材料UIO

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NH

CO

MoS2的制备及其在抗菌制品中的应用。

技术介绍

[0002]细菌性传染病是世界上最大的健康问题之一。由于抗生素的滥用,大量的耐药细菌和超级细菌已经发展起来。二十多年来,在相关领域的大量努力致力于发现新药、制造新材料和探索新途径来解决抗生素耐药性带来的问题。金属

有机骨架(MOFs)是由金属和有机配体构建的多功能多孔材料之一,具有比表面积大、热稳定性和化学稳定性好、柔韧性好、合成方便、可调谐性高等优点,已被认为是许多应用的合适载体,特别是生物医学应用。例如UIO

66是一种带正电荷的正八面体多孔隙金属有机骨架,可以有效地对表面带负电荷细菌进行吸附,发挥捕获细菌作用。
[0003]MoS2纳米材料作为一种多功能材料,可以模拟天然过氧化氢酶的功能,诱导H2O2产生剧毒活性氧(ROS)作为抗菌物质,此外,MoS2纳米材料在近红外区域具有较高的光热转换效率,因此,利用拟天然酶和光热转换的双重功能,MoS2纳米材料可以达到协同杀菌的效果。然而,MoS2与细菌之间缺乏有效的相互作用,以及ROS固有的短寿命和扩散距离极大地降低了其杀菌活性。因此,如何有效克服上述MoS2纳米材料的固有缺陷是当前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

>[0004]基于上述现有技术的需要,本专利技术的目在于提供一种通过化学键功能化的MOF复合材料及其制备方法;同时,本专利技术还提供通过化学键功能化MOF材料的抗菌应用。为实现上述专利技术目的,经研究,本专利技术提供如下技术方案:
[0005]本专利技术首先提供了一种具有抗菌功能的MOF复合材料的制备方法,包括:
[0006]1)将羧酸二硫化钼(MoS2‑
COOH)纳米颗粒均匀分散于N,N

二甲基甲酰胺(DMF)中,得到分散液;
[0007]2)将1

羟基苯并三氮唑(HOBT)与1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC
·
HCl)共溶于DMF中,得到混合溶液;
[0008]3)将所述分散液与混合溶液混合,冰浴条件下搅拌45
±
5min,然后加入三乙胺(TEA),搅拌均匀得混合反应液;
[0009]4)将所述混合反应液与UIO

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NH2混合,并于室温条件下搅拌,至反应完全;
[0010]5)离心、清洗并干燥后得MOF复合材料UIO

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CO

MoS2。
[0011]具体地:
[0012]a.MoS2纳米粒的制备:
[0013]b.将180mg硫代乙酰胺(C2H5NS)和72.6mg钼酸钠二水合物(Na2MoO4·
2H2O)加入30mL聚乙二醇(23.62g)水溶解中,剧烈搅拌30min至完全溶解,然后转移到聚四氟乙烯内衬
的不锈钢高压釜中,在200℃条件下反应24h。最后自然冷却至室温,离心、清洗、真空干燥后得到MoS2纳米粒。
[0014]c.MoS2‑
COOH纳米粒的制备:
[0015]d.将50mg MoS2纳米粒分散于25mL超纯水中,超声处理2h,然后加入200μL的巯基乙酸(HSCH2COOH),继续超声处理24h。最后离心、清洗、真空干燥后得到MoS2‑
COOH纳米粒。
[0016]c.UIO

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NH2纳米粒的制备:
[0017]将100mg四氯化锆(ZrCl4)、78mg 2

氨基对苯二甲酸加入到30mL DMF中,超声处理1h。然后加入0.7mL冰醋酸,剧烈搅拌30min。将最终的混合溶液转入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中,在120℃条件下反应24h。最后自然冷却至室温,离心、清洗、真空干燥后得到UIO

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NH2纳米粒。
[0018]d.UIO

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NH

CO

MoS2纳米材料的制备:将MoS2‑
COOH纳米粒均匀分散于DMF中,记为分散液

;再将HOBT与EDC
·
HCl溶于DMF中,记为溶液

;随后将溶液

加入分散液

中,在冰浴条件下搅拌45
±
5min后加入TEA,搅拌均匀后,将UIO

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NH2加入至上述混合体系中,室温条件下搅拌13
±
1h,离心、清洗、真空干燥后得到功能化MOF纳米材料UIO

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NH

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MoS2。
[0019]在根据本专利技术的一个实施方案中,步骤1)中,MoS2‑
COOH与DMF的质量比为1:2000~2200。
[0020]在根据本专利技术的一个实施方案中,步骤2)中,HOBT、EDC
·
HCl和DMF的质量比为1:0.25~2:2.5~9。
[0021]在根据本专利技术的一个实施方案中,步骤3)中,所述分散液与混合溶液的体积比为15~20:1。
[0022]在根据本专利技术的一个实施方案中,步骤4)中,MoS2

COOH和TEA的摩尔比为1:3~4。
[0023]在根据本专利技术的一个实施方案中,MoS2‑
COOH和UIO

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NH2的摩尔比为(8~10):1。
[0024]在根据本专利技术的一个实施方案中,MoS2‑
COOH中的MoS2为1T型或1T/2H混合型。
[0025]本专利技术还提供了根据上述的制备方法制备得到的MOF复合材料UIO

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NH

CO

MoS2。
[0026]本专利技术还提供了上述MOF复合材料UIO

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NH

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MoS2在制备医疗器械、体内植入物或抗细菌感染的敷料中的应用;优选地,所述抗细菌感染的敷料为抗感染凝胶。
[0027]在根据本专利技术的一个实施方案中,所述抗感染的敷料为用于治疗耐药致病菌感染的敷料,所述耐药致病菌选自金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、铜绿假本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌功能的MOF复合材料的制备方法,其特征在于,包括:1)将羧酸二硫化钼(MoS2‑
COOH)纳米颗粒均匀分散于N,N

二甲基甲酰胺(DMF)中,得到分散液;2)将1

羟基苯并三氮唑(HOBT)与1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC
·
HCl)共溶于DMF中,得到混合溶液;3)将所述分散液与混合溶液混合,冰浴条件下搅拌45
±
5min,然后加入三乙胺(TEA),搅拌均匀得混合反应液;4)将所述混合反应液与UIO

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NH2混合,并于室温条件下搅拌,至反应完全;5)离心、清洗并干燥后得MOF复合材料UIO

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MoS2。2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,MoS2‑
COOH与DMF的质量比为1:2000~2200。3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,HOBT、EDC
·
HCl和DMF的质量比为1:0.25~2:2.5~9。4.如权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:高巍伟夏亚穆廖姿杨王涛李明哲左嘉敏邵宁宁
申请(专利权)人:青岛科技大学
类型:发明
国别省市:

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