【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用农业固体废弃物玉米秸穰为纤维素原料通过两亲改性后负载硫化亚铜原位修饰的镓基液态金属纳米球，获得光催化材料，该复合物具有优异抗菌性能，属于天然高分子改性材料。
技术介绍
1、随着工业的快速发展以及人口的急剧膨胀，环境污染日趋严重，这为各种有害细菌、真菌的生存和繁衍创造了有利条件。因此，抗菌材料的研发和应用就极其重要。
2、现如今抗菌剂主要类型有天然抗菌剂、有机类抗菌剂、无机类抗菌剂等。天然抗菌剂虽然生物相容性好、无毒无害，但因其不耐热、药效较短而应用受限；有机类抗菌剂虽然抗菌范围广但有毒性、易水解；而无机类抗菌剂较其他抗菌剂相比，其耐热性好、毒性低、不产生耐药性。在众多抗菌剂中，无机抗菌剂主要是由微纳米金属氧化物和硫化物所组成，这些有效物质不仅可以利用光能分解各种有机物质，还可以通过离子渗透、物理接触或活性氧转化等途径杀菌、抗菌，有效分解细菌的残骸及其体内毒素。研究表明，常见的金属氧（硫）化物有tio2、zno、cds，其主要抗菌机理是在可见光或紫外光照射下，通过光催化作用产生高反应活性物质，随后与微生物内的有机物发生作用，从而实现抗菌效果。虽然常用的抗菌材料是tio2、zno，但tio2可见光吸收差，环境适应性较弱，光催化活性低，严重影响其使用价值。而zno虽然在紫外吸收波段活跃，掺杂后能够使禁带宽度变窄，但是载流子易于陷入陷阱，导致电子或空穴的化学转变和消杀性能弱化。而cds中cd2+的存在，会对环境造成污染从而限制了其广泛应用。最新的研究表明，ⅰ-ⅲ-ⅵ qds 及其衍生物具有随成分变化的带
3、玉米秸秆（cs）被认为是世界上最丰富的可再生农业废弃物之一。cs主要由秸皮和秸穰组成，具有不同的组织、细胞形态和化学成分。玉米秸穰主要以纤维细胞、薄壁细胞、维管束等结构组成的固体残余物，其中秸穰薄壁细胞与纤维细胞相比，薄壁细胞壁薄、生长周期短、分子量小，因此具有结构疏松、反应可及性高、比表面积、柔软可塑、良好生物相容性等优点。经过化学成分分析，玉米秸穰含有纤维素、半纤维素和木质素，经去皮得到玉米秸穰的碳水化合物含量高（45%纤维素和32.2%半纤维素），表明纤维素分子链上富含如羟基等含氧官能团，为进一步进行化学改性（如酯化、醚化、接枝共聚、两亲性功能单体的改性等）提供了良好条件，使之成为一种理想的绿色功能载体材料。为此通过对薄壁细胞纤维素进行两亲性功能性单体的改性制备吡啶鎓盐纤维素醚，赋予其抗菌价值，是未来可期的生物质载体材料。
4、结合现代工业造成的微生物水污染问题，本申请详述以玉米秸穰为植物原料制备两亲性纤维素原位光催复合纳粒的工艺流程，作为抑制足癣病菌的抗菌剂。提高玉米秸穰资源的综合利用效率，拓宽玉米秸穰的应用范围。
技术实现思路
1、以废弃生物质为天然多糖高分子来源，高效处理足癣病菌的技术与手段目前还存在着较大空白，并且基于玉米秸穰纤维素功能化改性的研究以及产业利用尚不完善。同时，如何构建绿色环保的光催半导体纳米复合材料在潮湿环境中形成形态稳定，且具有高效转化光能降解致病菌功能是目前的研究热点之一。因此，本专利技术提供了一种基于玉米秸穰薄壁细胞两亲性改性纤维素负载硫铜锡铟量子点的制备方法，该方法利用资源丰富且开发程度尚浅的玉米秸穰作为原材料，经过粉碎筛分、定向纤维素提取和碱脲溶解，同时利用sn2卤代烃反应制得n-烯丙基-4-烷基氯化吡啶鎓，将n-烯丙基-4-烷基氯化吡啶鎓功能单体在碱脲处理的纤维素均质体系中进行两亲性醚化修饰，并再生获得两亲性纤维素，作为功能载体两亲性纤维素再次溶解于dmac/licl体系，用于负载光催化纳粒，经过水热反应，最终实现玉米秸穰薄壁细胞两亲性纤维素负载cuinsns qds复合物，进一步开拓玉米秸穰的应用领域，使该环保可再生的绿色生物材料得到高效利用。
2、本专利技术方法具体步骤如下：
3、（1）将4-烷基吡啶溶于无水乙醚-乙腈混合液中制得浓度为0.5~5mol/l的混合物，在混合物中加入氯丙烯混匀后，在20~50℃、氮气气氛下反应5~15h，反应结束后添加过量乙醚或乙腈析出沉淀，收集沉淀物用无水乙醚或无水乙腈洗涤3~5次，冷冻干燥，即得n-烯丙基-4-烷基氯化吡啶鎓；
4、所述无水乙醚-乙腈混合液是无水乙醚与乙腈按体积比0.1~1:1制得，氯丙烯与4-烷基吡啶的摩尔比为1:1~1.5；
5、（2）将风干玉米秸秆去皮、研磨和筛分得到150~500目秸穰粉，将秸穰粉放入含体积浓度3~15%叔丁基过氧化氢的二甲基亚砜中，在30~90℃下反应0.5~5h，脱除木素和半纤维素，反应结束固液分离，固体水洗净，自然风干制得玉米秸穰薄壁细胞纤维素，其中秸穰粉在反应体系中的质量体积浓度为5~12%；
6、在搅拌下，将玉米秸穰薄壁细胞纤维素置于-30~-10℃的四丁基氢氧化铵-氨基脲水溶液中，离心去除液体中气泡，然后添加n-烯丙基-4-烷基氯化吡啶鎓，在50~90℃下搅拌反应2~7h对玉米秸穰薄壁细胞纤维素进行改性，收集改性的纤维素并添加体积浓度10~95%乙醇溶液进行再生，然后用水洗涤再生纤维素至中性，冷冻干燥，即得两亲性纤维素；将两亲性纤维素加入到n，n-二甲基乙酰胺中，在60~140℃下反应1~3h后，加入氯化锂，在50~90℃下反应1~3h，反应结束后密封冷却，在2~6℃下反应3~24h，得到两亲性纤维素溶解液；
7、玉米秸穰薄壁细胞纤维素在四丁基氢氧化铵-氨基脲水溶液中的浓度为0.01~0.1g/ml；四丁基氢氧化铵-氨基脲水溶液中四丁基氢氧化铵质量体积浓度为2.5~6.0%，氨基脲的质量体积浓度为8.0~25.0%；每摩尔玉米秸穰薄壁细胞纤维素添加1~2.5mol n-烯丙基-4-烷基氯化吡啶鎓；两亲性纤维素与n，n-二甲基乙酰胺的质量体积比g:ml为4~10%，氯化锂与n，n-二甲基乙酰胺的质量体积比g:ml为6~10%；
8、（3）将in(no3)3∙4.5h2o和sncl4加入到含0.01~0.07mmol/ml cucl2的n，n-二甲基乙酰胺（dmac）中超声分散，然后将两亲性纤维素溶解液加入到分散液中混合均匀得到混合物，将混合物滴加到二硫化碳水溶液中，在80~260℃下水热反应1~72 h，反应结束后，固液分离，固体产物进行洗涤、冻干，即得光催化材料；
9、所述in3+与cu2+摩尔比为2.16:0.722，sn4+与cu2+摩尔比为1.01:0.722，s2-和cu2+的摩尔比为3:0.722。
10、本专利技术另一目的是将上述方法制得的光催化材料应用在光催化抑制红色毛癣菌（ trichophyton rubrum）、须癣毛癣菌（ trichophyton mentagrophytes）中。
11、本专利技术的有益效果是：利用农业固体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两亲性农废纤维素负载CuInSnS QDs复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于按如下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载CuInSnS QDs复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：无水乙醚-乙腈混合液是无水乙醚与乙腈按体积比0.1~1:1制得，氯丙烯与4-烷基吡啶的摩尔比为1:1~1.5。
3.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载CuInSnS QDs复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：玉米秸穰薄壁细胞纤维素是将风干玉米秸秆去皮、研磨和筛分得到秸穰粉，将秸穰粉放入含体积浓度3~15%叔丁基过氧化氢的二甲基亚砜中，在30~90℃下反应0.5~5h后，固液分离，固体水洗净，自然风干制得，其中秸穰粉在反应体系中的质量体积浓度为5~12%。
4.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载CuInSnS QDs复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：玉米秸穰薄壁细胞纤维素在四丁基氢氧化铵-氨基脲水溶液中的浓度为0.01~0.1g/mL；四丁基氢氧化铵-氨基脲水溶液中四丁基氢氧化铵质量体积浓度为2.5~6.0%
5.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载CuInSnS QDs复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：两亲性纤维素与N，N-二甲基乙酰胺的质量体积比g:mL为4~10%，氯化锂与N，N-二甲基乙酰胺的质量体积比g:mL为6~10%。
6.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载CuInSnS QDs复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：In3+与Cu2+摩尔比为2.16:0.722，Sn4+与Cu2+摩尔比为1.01:0.722，S2-和Cu2+的摩尔比为3:0.722。
7.权利要求1-6任一项所述的两亲性农废纤维素负载CuInSnS QDs复合纳粒制备光催化材料的方法制得的光催化材料在光催化抑制红色毛癣菌（Trichophyton rubrum）、须癣毛癣菌（Trichophyton mentagrophytes）中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种两亲性农废纤维素负载cuinsns qds复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于按如下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载cuinsns qds复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：无水乙醚-乙腈混合液是无水乙醚与乙腈按体积比0.1~1:1制得，氯丙烯与4-烷基吡啶的摩尔比为1:1~1.5。
3.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载cuinsns qds复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：玉米秸穰薄壁细胞纤维素是将风干玉米秸秆去皮、研磨和筛分得到秸穰粉，将秸穰粉放入含体积浓度3~15%叔丁基过氧化氢的二甲基亚砜中，在30~90℃下反应0.5~5h后，固液分离，固体水洗净，自然风干制得，其中秸穰粉在反应体系中的质量体积浓度为5~12%。
4.根据权利要求1所述的两亲性农废纤维素负载cuinsns qds复合纳粒制备光催化材料的方法，其特征在于：玉米秸穰薄壁细胞纤维素在四丁基氢氧化铵-氨基脲水溶液中的浓度为0.01~0.1g/ml；四丁基氢氧化铵-氨基脲水溶液中四丁...
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