一种水基纳米氢氧化铜悬浮液及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种水基纳米氢氧化铜悬浮液及其制备方法和用途，该氢氧化铜悬浮液的制备方法包括以下步骤：将阴离子分散剂溶于去离子水中，加入氢氧化铜粗粉，混合均匀后研磨，得到D

【技术实现步骤摘要】
一种水基纳米氢氧化铜悬浮液及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于农药杀菌剂领域，涉及铜基杀菌剂，具体涉及一种水基纳米氢氧化铜悬浮液及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]铜制剂是最古老的杀菌剂品种之一，对细菌和真菌均有良好的防治效果，其杀菌机理主要是释放的铜离子与细菌或真菌的酶、蛋白质中的
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SH、
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NH2、
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OH等发生作用，使酶失活，蛋白质变性，从而导致细菌破裂死亡，同时铜离子游离出来重新杀菌。氢氧化铜是广泛使用的无公害杀菌剂品种之一，应用在果蔬、农田作物病害防治中。
[0003]与传统铜制剂相比，纳米铜制剂具有更好的生物活性、利用率和持效期。目前市场上已有新型纳米氢氧化铜杀菌剂(nano
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Cu(OH)2)。Zhu等人(Li
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Jing Zhu,Li
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Ping Zhu,Zhuan Yi,et al.Hemocompatible and antibacterial porous membranes with heparinized copper hydroxide nanofibers as separation layer[J].Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2013,110:36
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44)研究发现纳米氢氧化铜膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率达99％。孙金全等在专利(CN111592032A，抗菌氢氧化铜纳米线膜及其制备方法及其二次利用方法)中使用直接沉淀法制备Cu(OH)2纳米线，并干燥成膜，研究表明该膜具有持久的杀菌抑菌性能，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率能达95％以上。
[0004]目前纳米氢氧化铜的制备方法主要有直接沉淀法、前驱体法、配位沉淀法和铜箔氧化法四类。但均存在分散稳定性较差、生产工艺复杂、成本较高、有效含量较低、污染环境等问题。为改进这些问题，有学者开发了表面活性剂
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配位沉淀法、前驱体
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冷冻干燥法、沉淀法
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超声技术等方法，但是制备出的纳米氢氧化铜为无定形结构，在水溶液中的溶解性较强，导致铜离子的溶出速率较快。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提高高含量(20％以上)下水基纳米氢氧化铜悬浮液的稳定性，包括分散稳定性、晶型稳定性，以及热贮条件下的粒径稳定性。
[0006]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0007]一种水基纳米氢氧化铜悬浮液的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)以质量份数计，将5～15份阴离子分散剂溶于去离子水中，加入20～40份氢氧化铜粗粉，混合均匀后研磨，得到D
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粒径为20～100纳米的纳米氢氧化铜水悬浮液；
[0009]所述的阴离子分散剂为二异丁基萘磺酸钠、亚甲基双萘磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯磺酸钠、木质素磺酸钠、马来酸酐
‑
丙烯酸共聚物钠盐、衣康酸
‑
丙烯酸共聚物钠盐或聚丙烯酸钠中的一种以上；
[0010]所述的氢氧化铜粗粉为γ
‑
FeOOH晶型的微米级氢氧化铜固体颗粒；
[0011]所述的研磨优选研磨10～20小时；
[0012](2)向纳米氢氧化铜水悬浮液中加入1～5份硅烷偶联剂，升温至50～80℃进行高速剪切，剪切过程中控制悬浮液的pH值为6～8，剪切后得到水基纳米氢氧化铜悬浮液；
[0013]所述水基纳米氢氧化铜悬浮液中，纳米氢氧化铜的质量百分比可以高达40％，优选高达20％；
[0014]所述的硅烷偶联剂为γ
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氨丙基三乙氧基硅烷(KH
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550)、N
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β
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(氨乙基)
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γ
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氨丙基三甲氧基硅烷(KH
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792)或N
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β(氨乙基)
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γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL602)中的一种；
[0015]所述高速剪切，优选在600～1200r/min剪切0.5～3小时。
[0016]上述方法采用水基研磨工艺，以微米级氢氧化铜固体粉末为原料，与阴离子分散剂一起在水介质中研磨至D
50
粒径为20～100纳米，再加入硅烷偶联剂对纳米粒子进行表面改性，在纳米粒子表面引入阳离子
“‑
NH
3+”；引入的阳离子胺基与阴离子分散剂发生静电吸附，使分散剂牢牢锚固在纳米粒子表面，得到稳定的高含量纳米氢氧化铜悬浮液产品。
[0017]上述的水基纳米氢氧化铜悬浮液可以用作农药杀菌剂。
[0018]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0019]1、本专利技术采用水基研磨法制备纳米氢氧化铜，工艺简单、生产成本低。
[0020]2、本专利技术对纳米粒子表面进行偶联改性，引入的少量阳离子与阴离子分散剂之间产生吸附作用，使分散剂牢固在纳米粒子表面，提高纳米制剂的分散稳定性。在55℃下，热贮7天后，纳米氢氧化铜悬浮剂的粒径稳定。
[0021]3、本专利技术直接采用γ
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FeOOH晶型的微米级氢氧化铜固体颗粒为原料，制备的纳米氢氧化铜粒子具有γ
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FeOOH晶型，避免了铜离子大量溶出、导致药害。而现有技术(如表面活性剂
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配位沉淀法、前驱体
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冷冻干燥法、沉淀法
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超声技术等)制备的纳米氢氧化铜多为无定形结构，性质不稳定，水溶性较强，铜离子溶出较多，过量铜离子易导致药害。
[0022]4、本专利技术制备的纳米氢氧化铜悬浮液的有效含量高，热贮稳定性优，可以作为纳米铜制剂用作农药杀菌剂。
附图说明
[0023]图1为实施例1～3制备的20％纳米氢氧化铜悬浮液和稀释液的外观图。
[0024]图2为对比例1～3沉淀法制备1％纳米氢氧化铜悬浮液和稀释液的外观图。
[0025]图3为实施例1采用研磨法制备的20％纳米氢氧化铜悬浮液的粒径分布图。
[0026]图4为实施例2采用研磨法制备的20％纳米氢氧化铜悬浮液的粒径分布图。
[0027]图5为实施例3采用研磨法制备的20％纳米氢氧化铜悬浮液的粒径分布图。
[0028]图6为对比例1采用沉淀法制备的1％纳米氢氧化铜悬浮液的粒径分布图。
[0029]图7为对比例2采用沉淀法制备的1％纳米氢氧化铜悬浮液的粒径分布图。
[0030]图8为对比例3采用沉淀法制备的1％纳米氢氧化铜悬浮液的粒径分布图。
[0031]图9为实施例1、实施例2、对比例1、对比例2和对比例3制备的氢氧化铜XRD图。
具体实施方式
[0032]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0033]实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水基纳米氢氧化铜悬浮液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)以质量份数计，将5～15份阴离子分散剂溶于去离子水中，加入20～40份氢氧化铜粗粉，混合均匀后研磨，得到D
50
粒径为20～100纳米的纳米氢氧化铜水悬浮液；(2)向纳米氢氧化铜水悬浮液中加入1～5份硅烷偶联剂，升温至50～80℃进行高速剪切，剪切过程中控制悬浮液的pH值为6～8，剪切后得到水基纳米氢氧化铜悬浮液；所述水基纳米氢氧化铜悬浮液中，纳米氢氧化铜的质量百分比高达40％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的阴离子分散剂为二异丁基萘磺酸钠、亚甲基双萘磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯磺酸钠、木质素磺酸钠、马来酸酐
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丙烯酸共聚物钠盐、衣康酸
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丙烯酸共聚物钠盐或聚丙烯酸钠中的一种以上。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的氢氧化铜粗粉为γ
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FeOOH晶型的微米级氢氧化铜固...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明松，顾亚红，孙宇，杨蓉，庞煜霞，杨东杰，邱学青，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：