一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料制造技术

本发明专利技术涉及抗菌材料领域技术领域，且公开了一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料，包括以下原料：FTO玻璃、HCl为5mL、去离子水为5mL、C

【技术实现步骤摘要】
一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料


[0001]本专利技术涉及抗菌材料领域
，尤其涉及一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料。

技术介绍

[0002]纳米材料由于其独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应等，而呈现出许多奇异的物理、化学性质，已在化工、纺织、轻工、电子、生命科学、医学等研究领域呈现出极其重要的应用价值。
[0003]纳米抗菌材料的制备方法按抗菌离子引入纳米级载体结构的方式，可以分为后期添加法和本体加入法两种，后期添加法是在已有的无机纳米材料上负载抗菌离子来实施的，具体又可分为离子交换法和络合
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被覆法。
[0004]在纳米技术出现后，将抗菌剂通过一定的方法和技术制备成纳米级抗菌剂，再与抗菌载体通过一定的方法和技术制备而成的具有抗菌功能的材料，而抗菌始终是人们保障健康的重要任务，在医用产品、民用纺织品、家电产品中，纳米抗菌材料的作用显而易见，常用的杀菌剂其银、铜成分能使细菌细胞失去活性，但是单一的此类抗菌剂会使得环境中重金属离子聚集，从而对环境内生物体产生毒性。
[0005]为此，我们提出一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料，通过少量的离子掺杂，结合TiO2的结构特性实现安全有效的抗菌效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料，包括以下原料：FTO玻璃、HCl为5mL、去离子水为5mL、C
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H
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O4Ti为0.15mL、CuCl2·
2H2O适量、ZnCl2适量、Zn适量、Cu适量；
[0008]一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料的制备方法：包括以下方法步骤：
[0009]S1:制备混合溶液；
[0010]S2：充分反应；
[0011]S3：元素掺杂。
[0012]作为优选，所述S1和S2，将HCl、去离子水和C
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H
36
O4Ti进行充分混合得到混合溶液，将主原料FTO玻璃与S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为7小时，反应温度为150℃。
[0013]作为优选，所述S1和S2，将HCl、去离子水和C
16
H
36
O4Ti进行充分混合得到混合溶液，将主原料FTO玻璃与S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为10小时，反应温度为200℃。
[0014]作为优选，所述S1和S2，将HCl、去离子水和CuCl2·
2H2O进行充分混合得到混合溶
液，将主原料FTO玻璃与S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为8小时，反应温度为150℃。
[0015]作为优选，所述S1和S2，将HCl、去离子水和CuCl2·
2H2O进行充分混合得到混合溶液，将主原料FTO玻璃与S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为8小时，反应温度为200℃。
[0016]作为优选，所述S1和S2，将HCl、去离子水和ZnCl2进行充分混合得到混合溶液，将主原料FTO玻璃与S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为6小时，反应温度为150℃。
[0017]作为优选，所述S1和S2，将HCl、去离子水和ZnCl2进行充分混合得到混合溶液，将主原料FTO玻璃S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为3小时，反应温度为200℃。
[0018]作为优选，所述S3，通过S2中的充分反应使FTO表面获得具有均匀的TiO2的TiO2纳米阵列。
[0019]作为优选，所述S4，将适量的Zn和Cu掺杂到TiO2纳米阵列中，得到F
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TiO2/Cu，使得材料具有更好的协同抗菌效果和防污能力。
[0020]有益效果
[0021]本专利技术提供了一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料。具备以下
[0022]有益效果：
[0023](1)该一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料，TiO2纳米材料在紫外光照下具有光催化性能，TiO2的光催化活性可以引起的抗菌性能，TiO2掺杂金属元素用于提高光催化活性是最常用的方法，掺杂不同种类、浓度的金属元素，使得TiO2的抗菌效果也不同，TiO2纳米材料与Zn、Cu元素进行掺杂，研究其抗菌性能，通过实验得出，通过添加锌元素和铜元素，很大程度上提升了材料的抗菌率，且材料具有优异的自清洁性能，达到了得到优质抗菌材料的效果。
[0024](2)该一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料，为了观察F
‑
TiO2/Zn系列纳米材料的微观形貌，对纳米材料进行SEM测试，分别使用Zn元素掺杂TiO2纳米阵列的SEM图像和平均直径统计，通过SEM图像可以观察到，未经过水热反应的FTO导电玻璃由大晶粒组成，表面结构较为平整、均匀，经过水热反应后，垂直于FTO表面生长出阵列棒结构，阵列整体结构密集、均匀，尖端形貌较为平整，具有明显的四边形结构，在TiO2纳米阵列的基础上进行Zn元素掺杂，得到的F
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TiO2/Zn0.1、F
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TiO2/Zn0.2、F
‑
TiO2/Zn0.5、F
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TiO2/Zn1纳米材料仍然具有阵列结构，但是阵列结构的尖端变细，由0.114
±
0.013μm减小到0.094
±
0.015μm，明显由棒状结构变为针状结构仿生蝉翼纳米结构表面不仅具备自然界中蝉翼的纳米结构，还继承了其疏水性和抗反射的性质，提高了材料的疏水性和抗反射的性质。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
[0026]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0027]图1为本专利技术抗菌材料制备流程图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料，其特征在于：包括以下原料：FTO玻璃、HCl为5mL、去离子水为5mL、C
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O4Ti为0.15mL、CuCl2·
2H2O适量、ZnCl2适量。2.一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料的制备方法：包括以下方法步骤：S1:制备混合溶液；S2：充分反应；S3：材料获取。3.根据权利要求2所述的一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述S1和S2，将HCl、去离子水和C
16
H
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O4Ti进行充分混合得到混合溶液，将主原料FTO玻璃与S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为7小时，反应温度为150℃。4.根据权利要求2所述的一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述S1和S2，将HCl、去离子水和C
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H
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O4Ti进行充分混合得到混合溶液，将适量的Zn和Cu掺杂到混合溶液中，将主原料FTO玻璃与S1中制备的混合溶液一起放置到反应釜中，使其进行反应，调节反应时间为10小时，反应温度为200℃。5.根据权利要求2所述的一种多元素掺杂TiO2的纳米新型仿生抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述S1和S2，将HCl、去离子水和CuCl2·
2H2O进行充分混合得到混合溶液，将适量的Zn和Cu掺杂到混合溶液中，将主原料FTO玻璃与S1中制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳男，孙亚宁，王燕，刘俊杰，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：