Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂、抗菌母粒及其制备方法技术

本发明专利技术属于石墨烯抗菌材料领域，具体涉及一种Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂、抗菌母粒及其制备方法。针对现有抗菌剂改性EVOH制备母粒时存在的抗菌效果不好、稳定性差、抗菌力不持久的问题，本发明专利技术提供了一种Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法，a、将氧化石墨烯分散于乙二醇溶剂中得到悬浮液；b、将乙酸铜和乙酸银加入到乙二醇中，得到乙酸铜乙酸银乙二醇溶液；c、在磁力搅拌过程中，把乙酸铜乙酸银乙二醇溶液滴加至氧化石墨烯悬浮液中，室温下继续磁力搅拌并超声处理，获得Ag

【技术实现步骤摘要】
Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂、抗菌母粒及其制备方法


[0001]本专利技术属于石墨烯抗菌材料领域，具体涉及一种Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂、抗菌母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]在食品包装行业，活性包装的定义主要是根据欧洲特别研究中心提出的可改善包装物内部环境条件的体系或包装内环境(通过释放物质、排除或抑制)延长包装物使用寿命、改善气味和口感特性、提高卫生安全性同时保证其品质不变。
[0003]EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)因具有优异的阻隔性、良好的热封性能和易加工性，常被应用于食品和药品包装。用在食品包装时，EVOH可有效阻止氧气的渗入来提高被包装食品原有香味和质量的保留程度，EVOH也因此成为活性包装材料研究的热点材料。然而，由于EVOH富含大量羟基，使其极易吸水，从而导致细菌滋生、霉变，此外对该材料还存在材料强度较差的缺陷，因此对该材料的改性，制造具有抗菌性的EVOH改性材料成为了研究的热点。其中，直接添加抗菌剂改性EVOH是最简单高效的方法，但要求抗菌剂具有高稳定性的同时满足良好的分散性。
[0004]纳米银复合石墨烯作抗菌剂近些年来研究较为热门。纳米银由于其尺寸极小，比表面积大，具有显著的表面效应、量子隧道效应和量子尺寸效应，因此具备超强的抗菌活性及渗透性，拥有普通银数百倍之上的杀菌效果。而石墨烯作为纳米银的理想载体材料，可提供生长活性位点，保留纳米银的分散性和抗菌活性，同时石墨烯本身也具有抗菌性能，两者的协同效应进一步提高了材料的抗菌能力。此外氧化石墨烯的两亲性，也使得它犹如界面活性剂般的存在，从而具有优异的分散性能。因此纳米银复合石墨烯作抗菌剂增加EVOH的抗菌性能是极佳的选择。
[0005]但纳米银复合石墨烯作抗菌剂目前仍存在较多问题：(1)材料中银粒子未能控制为纳米级别，抗菌能力大打折扣；(2)纳米银颗粒与石墨烯仅通过材料间的静电吸引力、分子间作用力等方式结合，容易发生银纳米颗粒的耗损与脱落，稳定性差，也影响材料的杀菌效果；(3)纳米银抗菌持久性较差，纳米银主要通过氧化释放银离子而达到杀菌的目的，该过程中纳米银本身也会氧化失效；(4)纳米银成本昂贵，过多使用不仅会增加制造成本，还会增加健康安全风险；(5)制备过程较为复杂，或者使用甲醛、硼氢化纳、水合肼等作为还原剂，不可避免地引入了生物毒性并且造成了环境危害，不符合绿色环保的指导思想。
[0006]因此，如何开发新的抗菌效果好的抗菌剂，用来改性EVOH，制备抗菌效果好的抗菌母粒，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题为：现有抗菌剂改性EVOH制备母粒时存在的抗菌效果不好、稳定性差、抗菌力不持久的问题。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的技术方案为：提供了一种Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌
剂的制备方法。该方法包括以下步骤：
[0009]a、将氧化石墨烯分散于乙二醇溶剂中，磁力搅拌至完全均匀分散，得到氧化石墨烯悬浮液；
[0010]b、将乙酸铜和乙酸银加入到乙二醇中，搅拌溶解配制得到乙酸铜乙酸银乙二醇溶液；
[0011]c、在磁力搅拌过程中，把乙酸铜乙酸银乙二醇溶液滴加至氧化石墨烯悬浮液中，室温下继续磁力搅拌并超声处理，获得Ag
+
/Cu
2+
/GO混合液；
[0012]d、将Ag
+
/Cu
2+
/GO混合液转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜中，密封后放入电热恒温干燥箱内于150
‑
200℃下反应6
‑
24h；
[0013]e、自然冷却至室温，将样品离心，用去离子水和乙醇各洗涤2
‑
4次，置于真空干燥箱中干燥，得到Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂。
[0014]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤a所述的氧化石墨烯悬浮液浓度为1
‑
5mg/mL。
[0015]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤b所述的乙酸铜和乙酸银的摩尔比为1
‑
3：1，所述的乙酸铜乙酸银乙二醇溶液浓度为1
‑
5mg/mL。
[0016]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤c所述的氧化石墨烯悬浮液和乙酸铜乙酸银乙二醇溶液的体积比为1
‑
9：1。
[0017]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤c所述的磁力搅拌的速度为200
‑
500rpm，时间为15
‑
30min，超声处理时间为15
‑
30min。
[0018]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤d所述的反应温度为150
‑
200℃，反应时间为6
‑
24h。
[0019]优选地，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤d所述的反应温度为180℃，反应时间为10h。
[0020]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤e所述的干燥温度为50
‑
100℃，干燥时间为2
‑
24h。
[0021]优选地，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法中，步骤e所述的干燥温度为60℃，干燥时间为6h。
[0022]本专利技术还提供了一种上述方法直接制备得到的Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂。
[0023]本专利技术还提供了一种上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂制备得到的Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌母粒。
[0024]具体的，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌母粒，由Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂与EVOH树脂复合制备得到。
[0025]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌母粒中，所述的Ag/Cu2O/rGO复合抗菌剂与EVOH树脂的质量比3
‑
5：100。
[0026]本专利技术还提供了一种上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌母粒的制备方法，包括以下步骤：将Ag/Cu2O/rGO复合抗菌剂与EVOH树脂按质量比3
‑
5：100加入双螺杆挤出机进行共混、造粒，完成一次造粒，将一次造粒后的颗粒加入单螺杆挤出机进行二次造粒，得到Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌母粒。
[0027]其中，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌母粒的制备方法中，所述双螺杆挤出机的机
筒温度为110
‑
130℃，供料速度为15
‑
20r/min，螺杆转速为120
‑
130r/min。
[0028]优选的，上述Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌母粒的制备方法中，所述双螺杆挤出机的机筒温度为120℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将氧化石墨烯分散于乙二醇溶剂中，磁力搅拌至完全均匀分散，得到氧化石墨烯悬浮液；b、将乙酸铜和乙酸银加入到乙二醇中，搅拌溶解配制得到乙酸铜乙酸银乙二醇溶液；c、在磁力搅拌过程中，把乙酸铜乙酸银乙二醇溶液滴加至氧化石墨烯悬浮液中，室温下继续磁力搅拌并超声处理，获得Ag
+
/Cu
2+
/GO混合液；d、将Ag
+
/Cu
2+
/GO混合液转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜中，密封后放入电热恒温干燥箱内于150
‑
200℃下反应6
‑
24h；e、自然冷却至室温，将样品离心，用去离子水和乙醇各洗涤2
‑
4次，置于真空干燥箱中干燥，得到Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂。2.根据权利要求1所述的Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于：步骤a所述的氧化石墨烯悬浮液浓度为1
‑
5mg/mL。3.根据权利要求1所述的Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于：步骤b所述的乙酸铜和乙酸银的摩尔比为1
‑
3：1，所述的乙酸铜乙酸银乙二醇溶液浓度为1
‑
5mg/mL。4.根据权利要求1所述的Ag/Cu2O/rGO纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于：步骤c所述的氧化石墨烯悬浮液和乙酸铜乙酸银乙二醇溶液的体积比为1

【专利技术属性】
技术研发人员：冼林杰，潘登，张浩轩，张云宝，马征峥，
申请(专利权)人：深圳前海石墨烯产业有限公司，
类型：发明
国别省市：