一种合成CuS纳米复合材料的制备方法及其杀菌应用技术

本发明专利技术公开了一种合成CuS纳米复合材料的制备方法及其杀菌应用。具体是首先将一定浓度的铜盐溶液，加入酸性的胰蛋白胨溶液中搅拌均匀，接着，加入一定浓度的硫化钠溶液，继续搅拌一段时间，待混合液颜色不变后，将溶液超滤，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用。该方法合成的CuS纳米复合材料是在CuS纳米材料外面包裹胰蛋白胨，而细菌以胰蛋白胨为食，可以将CuS纳米复合材料吞噬，具有杀菌作用，对大肠杆菌，金黄色葡萄球菌等广泛存在环境中的细菌或真菌均有杀菌效果。同时，该纳米复合材料有较好的光热转换效果，经阳光照射后，温度明显上升，升温后可以增强细菌或真菌杀灭作用。杀灭作用。杀灭作用。

【技术实现步骤摘要】
一种合成CuS纳米复合材料的制备方法及其杀菌应用


[0001]本专利技术涉及一种合成CuS纳米复合材料的制备方法及其杀菌应用,具体涉及的是一种具有优良光热转换性能且合成方法绿色简单的CuS纳米复合材料的合成方法及其在杀菌领域中的应用。

技术介绍

[0002]细菌是在自然界中广泛存在的一种微生物，这种微生物几乎无处不在。虽然我们已经研发了多种方法来杀灭细菌，但是由细菌造成的环境污染仍旧屡禁不止。多种靶向单一耐药菌的抗生素或者是携带抗生素的纳米材料的研发，反而在一定程度上加速了耐药菌的进化。寻求普适的杀菌方法似乎可以规避在杀菌过程中所加速的细菌耐药逃逸。本专利技术开发了一种具有较强细菌吞噬效率的CuS纳米复合材料，外部包裹可以“饲养”任何细菌的食物
‑
胰蛋白胨，他可以作为广谱抗菌剂，可以杀灭任何一种细菌。该纳米复合材料被细菌当成食物吞噬之后，可以产生大量自由基，这些自由基可以发挥类似于“特洛伊木马”的功效，杀灭细菌；同时，该纳米复合材料在自然光下具有较强的光热效应，可以温和升温，进而杀灭细菌。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种具有杀菌作用的CuS纳米复合材料的合成新方法。该方法简单高效，绿色环保；该方法得到的CuS纳米复合材料具有杀菌效果，且比用BSA作为稳定剂合成的纳米材料杀菌效果好。
[0004]为达到上述目的，本专利技术有以下解决方案：
[0005]步骤1.将一定浓度的铜盐溶液，加入1
‑
2mM pH在2
‑
4之间的胰蛋白胨溶液中均匀搅拌10
‑
30分钟；
[0006]步骤2.加入一定浓度的硫化钠溶液，继续搅拌10
‑
30分钟，待混合液颜色不变后，将溶液超滤，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用；
[0007]步骤(1)中胰蛋白胨的终浓度为1
‑
5mg/ml；
[0008]步骤(1)中铜离子与硫化钠的终浓度在0.1
‑
10mM之间，铜离子与硫化钠的添加摩尔比例可以是3:1
‑
1:8；
[0009]步骤(1)中铜盐可以是硝酸铜，氯化铜，硫酸铜或乙酸铜。
[0010]该制备方法得到的CuS纳米复合材料具有杀菌效果，同时，得到的CuS纳米复合材料在杀菌过程中，经过日光照射后比不经过日光照射的同浓度CuS纳米复合材料的杀菌效果要强。
[0011]本专利技术公开的一种具有杀菌作用的CuS纳米复合材料的合成新方法，具有以下有益效果：
[0012]1.本专利技术的制备方法绿色环保，反应条件温和，制备周期短，成本低廉；
[0013]2.本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料具有杀菌功能，也有光热特征，在自然光
下，即可完成良好光热转换。
附图说明
[0014]图1为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料的TEM图，图中铜离子与硫离子的摩尔比例为2
‑
1；
[0015]图2为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料的TEM图，图中铜离子与硫离子的摩尔比例为1
‑
1；
[0016]图3为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料的TEM图，图中铜离子与硫离子的摩尔比例为1
‑
2；
[0017]图4为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料的TEM图，图中铜离子与硫离子的摩尔比例为1
‑
4；
[0018]图5为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料的TEM图，图中铜离子与硫离子的摩尔比例为1
‑
8；
[0019]图6为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料的紫外可见吸收光谱图，这里铜离子与硫离子的摩尔比例为1
‑
8；
[0020]图7为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料催化双氧水产生自由基的实验图，这里铜离子与硫离子的摩尔比例为1
‑
8；
[0021]图8为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料在日光照射下，10分钟内的温度变化曲线，这里铜离子与硫离子的摩尔比例为1
‑
8；
[0022]图9为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料金黄色葡萄球菌具有很好的杀灭作用；
[0023]图10为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料在日光照射10分钟内对金黄色葡萄球菌的杀伤作用比无日光照射时，10分钟内对金黄色葡萄球菌产生的杀伤作用要好；
[0024]图11为本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料在日光下避光孵育5分钟内对金黄色葡萄球菌的杀伤结果的平板克隆实验，为图10中所显示的本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料在日光下孵育5分钟内对金黄色葡萄球菌的杀伤结果的平板克隆实验的对照组实验结果；
[0025]图12为不添加本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料的菌液在日光照射5分钟内对金黄色葡萄球菌的杀伤结果的平板克隆实验，为图10中所显示的本专利技术制备得到的CuS纳米复合材料在日光下孵育5分钟内对金黄色葡萄球菌的杀伤结果的平板克隆实验的对照组实验结果。
具体实施方式
[0026]实施例1：将CuCl2溶液，加入2mM pH＝2的50ml胰蛋白胨溶液中均匀搅拌10分钟；加入Na2S
·
9H20溶液，继续搅拌10分钟后，混合液颜色不再加深，利用10KD的超滤管超滤混合液，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用。这里Cu离子与S离子的摩尔比例为2:1
[0027]实施例2：实施例1中得到的CuS纳米复合材料进行TEM表征，其结果体现在图1中；
[0028]实施例3：将CuCl2溶液，加入1.5mM pH＝2的50ml胰蛋白胨溶液中均匀搅拌10分钟；加入Na2S
·
9H20溶液，继续搅拌10分钟后，混合液颜色不再加深，利用10KD的超滤管超滤
混合液，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用。这里Cu离子与S离子的摩尔比例为1:1
[0029]实施例4：将实施例3中得到的CuS纳米复合材料进行TEM表征，其结果体现在图2中；
[0030]实施例5：将CuCl2溶液，加入1mM pH＝2的50ml胰蛋白胨溶液中均匀搅拌10分钟；加入Na2S
·
9H20溶液，继续搅拌10分钟后，混合液颜色不再加深，利用10KD的超滤管超滤混合液，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用。这里Cu离子与S离子的摩尔比例为1:2
[0031]实施例6：将实施例5中得到的CuS纳米复合材料进行TEM表征，其结果体现在图3中；
[0032]实施例7：将CuCl2溶液，加入1mM pH＝2的50ml胰蛋白胨溶液中均匀搅拌10分钟；加入Na2S
·
9H20溶液，继续搅拌10分钟后，混合液颜色不再加深，利用10KD的超滤管超滤混合液，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用。这里Cu离子与S离子的摩尔比例为1:4...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
本发明公开了一种合成CuS纳米复合材料的制备方法及其杀菌应用。具体是首先将一定浓度的铜盐溶液，加入酸性的胰蛋白胨溶液中搅拌均匀，接着，加入一定浓度的硫化钠溶液，继续搅拌一段时间，待混合液颜色不变后，将溶液超滤，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用。该方法合成的CuS纳米复合材料具有杀菌作用，对大肠杆菌，金黄色葡萄球菌等广泛存在环境中的细菌或真菌均有杀菌效果。同时，该纳米复合材料有较好的光热转换效果，经阳光照射后，温度明显上升，升温后可以增强细菌杀灭作用。1.一种具有杀菌作用的CuS纳米复合材料的合成新方法。步骤1.将一定浓度的铜盐溶液，加入1
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2mM pH在2
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4之间的胰蛋白胨溶液中均匀搅拌10
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30分钟。步骤2.加入一定浓度的硫化钠溶液，继续搅拌10
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30分钟，待混合液颜色不变后，将溶液超滤，最终可以得到CuS纳米复合材料，冷冻干燥后，备用。2.根据权利要求1所述的一种具有杀菌作用的CuS纳米复合材料的合成新方法，其中BSA的终浓度为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王毛男，朱后娟，殷刚，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：