【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料，尤其涉及一种水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法。
技术介绍
1、由于其出色的吸附和生物相容性特性，竹炭已广泛应用于各个领域。然而，纳米炭表面结构为疏水性质，不能直接在水溶液中分散形成纳米炭混悬液，因此必须加入分散助悬辅料，现有的技术方案中，纳米炭混悬液的制备过程中，多需要采用大量的表面活性剂(例如聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙姆等)作为分散助悬辅料，或使用大量强酸强碱在高温下回流或用有机试剂才能形成水溶性竹炭纳米颗粒；这些制备工艺流程复杂、操作繁琐且多采用强酸强碱有机试剂，不环保、成本高，危险系数高，且所采用的表面活性剂具有一定生物毒性，如果进入体内，可能会有不利影响。
2、由于其在水中的不溶性，竹炭纳米颗粒在生物医学领域的应用受到限制；因此，有必要提供一种方法，以改性竹炭并获得水溶性竹炭纳米颗粒，以便在生物医学应用中使用。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中所存在问题，本专利技术旨在提供一种水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，至少能够解决上述技术问题之一：(1)现有制备工艺流程复杂、操作繁琐且多采用强酸强碱有机试剂不环保、成本高，危险系数高；(2)现有制备方法中采用的表面活性剂具有一定生物毒性，如果进入体内，可能会有不利影响。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤1)称取一定量的原料竹炭纳米颗粒粉末，采用碳化钨球进行等离子球磨1～6h；
4、步骤2)将上述等离子球磨后
5、步骤3)球磨结束后，加入一定量的超纯水混合搅拌均匀，并进行超声处理1～12h，得到竹炭水溶液；
6、步骤4)将上述获得的竹炭水溶液，进行砂磨处理24～48h；
7、步骤5)将砂磨后的竹炭水溶液进行纯化：以离心处理5min后，取其所得的上层清液采用透析袋进行透析12～48h；
8、步骤6)将透析后的上层清液进行溶液冻干处理，即得水溶性竹炭纳米颗粒粉末。
9、优选地，所述步骤1)中，竹炭为筒炭、片炭、碎炭、颗粒炭和粉末炭中的一种或多种。
10、优选地，所述步骤1)中，采用2～4mm的碳化钨球，球料质量比为50～100∶1，其球磨转速为500～2000rpm。
11、优选地，所述步骤1)中，在等离子球磨之前，将球磨罐中的空气排空，并引入高纯度的n2气体，根据所需的放电气氛，使球磨罐内部的压力达到1～5×103pa；等离子球磨期间施加的最大脉冲电压为20kv。
12、优选地，所述步骤2)中，将上述等离子球磨后的竹炭纳米颗粒粉末与30％双氧水按比例1：1～10混合。
13、优选地，所述步骤2)中，使用2mm和6mm的玛瑙珠进行混合球磨，以促进改性过程，其球磨转速为100～700rpm/min。
14、优选地，所述步骤3)中，按竹炭纳米颗粒粉末与水质量比1：200～2000的比例加入超纯水，超声处理的功率为40～200khz。
15、优选地，所述步骤4)中，砂磨转速为1000～3000rpm/min。
16、优选地，所述步骤5)中，离心处理的转速为3000～5000rpm/min，透析袋的截留分子量mwco为12000～14000。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、(1)本专利技术制备方法通过一系列步骤，包括等离子体球磨、普通球磨、超声处理、砂磨、超纯水透析和溶液冻干处理，最终制得水溶性竹炭纳米颗粒，其流程简单，全链条时间短，引入杂质少，不涉及有机溶剂、危化品，对环境友好，适用于生物医学领域。
19、(2)本专利技术制备方法通过等离子球磨对竹炭纳米颗粒表面进行活化处理，使其表面更容易被氧化；加入双氧水并通过后续的普通球磨，其球磨过程中，双氧水分解为活化竹炭提供羟基官能团，使其生成羟基化竹炭，实现水溶分散目的；后面再通过砂磨处理，进一步降低竹炭纳米颗粒的团聚，提高其分散性。
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1.一种水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，竹炭为筒炭、片炭、碎炭、颗粒炭和粉末炭中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，采用2～4mm的碳化钨球，球料质量比为50～100∶1，其球磨转速为500～2000rpm。
4.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，在等离子球磨之前，将球磨罐中的空气排空，并引入高纯度的N2气体，根据所需的放电气氛，使球磨罐内部的压力达到1～5×103Pa；等离子球磨期间施加的最大脉冲电压为20kV。
5.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，将上述等离子球磨后的竹炭纳米颗粒粉末与30％双氧水按比例1：1～10混合。
6.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，使用2mm和6mm的玛瑙珠进行混合球磨，以促进改性过程，其球
7.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，按竹炭纳米颗粒粉末与水质量比1：200～2000的比例加入超纯水，超声处理的功率为40～200kHz。
8.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，砂磨转速为1000～3000rpm/min。
9.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，离心处理的转速为3000～5000rpm/min，透析袋的截留分子量MWCO为12000～14000。
...【技术特征摘要】
1.一种水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，竹炭为筒炭、片炭、碎炭、颗粒炭和粉末炭中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，采用2～4mm的碳化钨球，球料质量比为50～100∶1，其球磨转速为500～2000rpm。
4.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，在等离子球磨之前，将球磨罐中的空气排空，并引入高纯度的n2气体，根据所需的放电气氛，使球磨罐内部的压力达到1～5×103pa；等离子球磨期间施加的最大脉冲电压为20kv。
5.根据权利要求1所述的水溶性竹炭纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，将上述等离子球磨后的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨汉丰，任亦星，王涛，张旺，秦艳霞，
申请(专利权)人：川北医学院附属医院，
类型：发明
国别省市：
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