一种银修饰的二维金属-有机框架纳米材料及其制备方法和在制备抗菌产品中的应用技术

本发明专利技术公开了一种银修饰的二维金属

【技术实现步骤摘要】
一种银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料及其制备方法和在制备抗菌产品中的应用


[0001]本专利技术涉及抗菌材料
，具体涉及一种银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料及其制备方法和在制备抗菌产品中的应用。

技术介绍

[0002]目前，细菌感染已成为威胁公众健康的最严重问题之一。由致病菌引起的各种疾病影响着世界各地无数的人。为了对抗这些感染，在过去的几十年里，抗生素一直是细菌感染的主要治疗方式。然而，在长期滥用抗生素后，病原体耐药性的增加使抗生素治疗变得极其困难，成为当前医疗体系的另一个重大问题。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)就是一个典型的例子，它已经成为临床最常见的病原体之一，严重威胁着公众的健康。因此，新的战略是迫切需要设计高效，耐药性风险低的抗菌剂。
[0003]在过去的几年中，二维金属有机框架因其高的比表面积，丰富的活性位点等优势逐渐被人们开发利用于各个方面。其中二维MOF通过各种治疗方式(光热，光动和化动)被广泛的用于抗菌及治疗细菌感染。但是单一使用二维MOF无法达到理想的治疗效果。因此需要结合一些其他的抗菌材料通过协同的方式治疗细菌感染。银纳米粒子(Ag NPs)因其没有微生物耐药性和广谱的抗菌活性被广泛的应用杀菌和消毒。Ag NPs主要通过两种机制扰乱细菌细胞正常功能而达到杀菌效果。但是这两种机制都依赖于高的银离子(Ag
+
)的浓度。但是，银离子浓度过高会导致细胞和组织毒性，此外过量的Ag NPs可能导致银屑病，导致痉挛、胃肠道疾病，甚至死亡。因此，需最大限度地减少银的用量。此时，将Ag NPs和具有光热性能的二维MOF相结合既能弥补单一治疗方式的不足，又能达到到减少银的用量，达到理想的抗菌效果。
[0004]参考文献1：公开号为CN111296480 B的中国专利文献
[0005]参考文献1公开了及一种装载银纳米颗粒的铁基金属
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有机框架材料及其制备方法与应用。该方法制备得到的材料可以实现银纳米颗粒的装载与缓慢释放，使得制得的装载银纳米颗粒的铁基金属
‑
有机框架材料具有持续缓慢释放和连续持久抗菌的效果。
[0006]参考文献2：公开号为CN114190373A的中国专利文献
[0007]参考文献2一种金属有机框架复合材料及其制备方法和应用，包括环糊精金属有机框架材料和负载于环糊精金属有机框架材料上的纳米银和咖啡酸，纳米银和咖啡酸同时负载，纳米银和咖啡酸相互协同，共同提高抗菌效果。
[0008]参考文献1和2中均记载了将Ag与金属有机框架材料结合并用于抗菌的技术方案，但是无法满足需要Ag离子高效释放的抗菌应用场景。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是为解决现有技术中银
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金属有机框架纳米材料无法实现要Ag离子高效释放的技术问题，提供一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法，将含铁
的有机配体与Zr离子络合形成具有光热性能的Zr
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Fc
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MOF纳米片。通过氙灯光照原位还原法将Ag负载在Zr
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Fc
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MOF纳米片合成Zr
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Fc
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MOF@Ag材料，该材料表现出高效的银离子释放活性。
[0010]本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法，利用疝灯还原法在Zr
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Fc
‑
MOF纳米片上原位生长Ag颗粒，即制备得到Zr
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Fc
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MOF@Ag纳米材料。
[0011]作为本专利技术一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法的进一步优化：
[0012]S1、将ZrCl4和Fc(COOH)2加入到有机溶剂中，然后滴加冰醋酸，超声处理后经水热反应，得到MOF纳米片，再将得到的MOF纳米片和PVP分散在水中，进行水浴超声和探头超声的交替超声处理，最终得到Zr
‑
Fc
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MOF分散液；
[0013]S2、取PVP加入到步骤S1制得的Zr
‑
Fc
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MOF分散液中，对混合液进行水浴超声，超声结束后将Ag源滴加到混合液中，最后将混合液放在氙灯下边搅拌边照射，光照结束后将得到的固体洗涤，即制得Zr
‑
Fc
‑
MOF@Ag纳米片。
[0014]作为本专利技术一种银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料的制备方法的进一步优化：所述步骤S1中ZrCl4与Fc(COOH)2的加入量摩尔比为1:1，冰醋酸的加入量为45eq。
[0015]作为本专利技术一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法的进一步优化：所述有机溶剂为DMF，每1mmol ZrCl4加入30mL DMF。
[0016]作为本专利技术一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法的进一步优化：所述MOF纳米片与PVP的加入质量比为2:1。
[0017]作为本专利技术一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法的进一步优化：所述水浴超声的功率为300W，探头超声的功率400W，累计超声时间不低于4h。
[0018]作为本专利技术一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法的进一步优化：所述Ag源为AgNO3或AgC2H3O2，Ag源、Zr
‑
Fc
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MOF和PVP的加入质量比为1
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3:10:50。
[0019]作为本专利技术一种银修饰的二维金属
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有机框架纳米材料的制备方法的进一步优化：氙灯的功率为300W，照射时间为20
‑
60min。
[0020]一种银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料，由上述方法制备得到。
[0021]一种银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料在制备抗菌产品中的应用，利用光热促进银离子释放以提升产品的抗菌性能，从而达到快速抗菌的目的。
[0022]本专利技术具有以下有益效果：
[0023]1.本专利技术使用水热法和超声法相结合制备得到具有光热效应的Zr
‑
Fc
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MOF纳米材料，在该材料中，Zr
‑
Fc
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MOF不但作为银纳米颗粒的载体，而且光热性能可以加速银离子的释放。AgNPs主要通过氧化机制释放银离子。该化学反应是一个动力学过程，升高温度可以加快反应速率。此外，该材料在近红外光的照射下引起的升温不仅可以加速银离子的释放，而且可以增加细胞膜的通透性，进入细胞的银离子不但可以诱发内源ROS产生氧化应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料的制备方法，其特征在于：利用疝灯还原法在Zr
‑
Fc
‑
MOF纳米片上原位生长Ag颗粒，即制备得到Zr
‑
Fc
‑
MOF@Ag纳米材料。2.如权利要求1所述银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、将ZrCl4和Fc(COOH)2加入到有机溶剂中，然后滴加冰醋酸，超声处理后经水热反应，得到MOF纳米片，再将得到的MOF纳米片和PVP分散在水中，进行水浴超声和探头超声的交替超声处理，最终得到Zr
‑
Fc
‑
MOF分散液；S2、取PVP加入到步骤S1制得的Zr
‑
Fc
‑
MOF分散液中，对混合液进行水浴超声，超声结束后将Ag源滴加到混合液中，最后将混合液放在氙灯下边搅拌边照射，光照结束后将得到的固体洗涤，即制得Zr
‑
Fc
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MOF@Ag纳米片。3.如权利要求2所述银修饰的二维金属
‑
有机框架纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中ZrCl4与Fc(COOH)2的加入量摩尔比为1:1，冰醋酸的加入量为45eq。4.如权利要求2所述银修饰的二维金属
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周战，马录芳，赵信硕，陈洪，党理龙，孙涛，
申请(专利权)人：洛阳师范学院，
类型：发明
国别省市：