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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于抗菌高分子材料领域,具体涉及一类金属配位共价有机框架的离子共轭材料与制备方法,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效抗菌性能。
技术介绍
1、细菌感染长久以来一直都是危害人体健康的因素之一,感染大肠杆菌会引起腹泻,重者可导致脱水和血压下降。感染金黄色葡萄球菌会导致发热,呕吐,腹泻等症状,严重的会导致休克甚至死亡。抗生素是治疗细菌感染的传统手段,但是随着细菌的进化和耐药性的不断提高,传统抗生素的效果还需改善。因此,需要不断开发新型的抗菌材料。
技术实现思路
1、针对现有技术需要研发更好性能的抗菌材料的情况,本专利技术公开了一类金属配位共价有机框架的离子共轭材料与制备方法,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效抗菌性能。
2、本专利技术所使用的阳离子共价有机框架是一类离子共轭材料,主链上具有处于基态的n+离子,周围具有化学计量数的cl-离子,属于第二类离子共轭材料。在配位了金属离子后,又形成了非本征的第四类离子共轭材料。这一离子共轭特性使得此材料在金属配位前后都表现出较好的化学稳定性,这也使得这种材料可以在水中稳定地维持离子态。实验结果为,zn2+/tgh+·pd和ag+/tgh+·pd在0.1 mg/ml时对于菌液浓度为5×104 cfu/ml大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率达到99%以上,其中ag+/tgh+·pd对大肠杆菌的抗菌性能尤为突出,在10μg/ml时对于菌液浓度为5×104 cfu/ml大肠杆菌的杀菌率达到99.99%。并且在405 nm波长的紫外灯(
3、具体而言,本专利技术采用如下技术方案:
4、本专利技术公开了一种离子共轭材料或者金属配位共价有机框架材料在作为或者制备抗菌材料中的应用。优选的,离子共轭材料或者金属配位共价有机框架材料在作为或者制备光催化抗菌材料中的应用;进一步优选的,光催化为紫外光催化,比如405 nm波长的紫外光催化。
5、本专利技术公开了上述离子共轭材料(tgh+·pd)的制备方法,包括以下步骤,将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到所述离子共轭材料(tgh+·pd)。优选的,2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐的摩尔比为(1.2~2)∶1,优选(1.4~1.8)∶1,比如1.5∶1;反应的条件为100~150℃反应0.5~2小时;溶液为水和有机溶剂,优选的有机溶剂为二氧六环。
6、本专利技术公开了上述金属配位共价有机框架材料,包括上述制备得到的离子共轭材料以及金属离子;优选的,金属包括铂、铜、锌、金、银中的一种或几种。
7、本专利技术公开了上述金属配位共价有机框架材料的制备方法,包括如下步骤:将金属盐与所述离子共轭材料在溶液中反应,得到所述金属配位共价有机框架材料。其中,金属盐的种类根据上述金属选择,具体为常规技术,比如金属卤素盐、金属硫酸盐、金属硝酸盐等,具体比如ptcl2、zncl2、agno3等。金属盐中的金属离子的摩尔用量按以下公式计算得到:
8、;
9、其中,n金属离子为金属盐中的金属离子的摩尔用量,mpd为2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉的质量,mpd为2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉的分子量,mtgh•cl为1,2,3-三氨基胍盐酸盐的质量,mtgh+•pd为离子共轭材料的质量。即金属离子与合成tgh+·pd时加入的2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉(pd)的摩尔量一致。
10、当金属盐为铂盐时,溶液为氨水与水的混合液,反应为室温反应5~20小时,得到所述金属配位共价有机框架材料。
11、当金属盐为锌盐时,溶液为乙醇,反应为60~70℃反应10~20小时,得到所述金属配位共价有机框架材料。
12、当金属盐为银盐时,溶液为水,反应为室温反应8~15小时,得到所述金属配位共价有机框架材料;优选的,反应避光进行。
13、本专利技术公开了一种抗菌的方法,利用上述离子共轭材料或者金属配位共价有机框架材料进行抗菌处理。
14、本专利技术中,目前已实验的菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌。
15、本专利技术公开了一类对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效抗菌性能的离子共轭材料,包括pt2+/tgh+·pd、zn2+/tgh+·pd和ag+/tgh+·pd及其制备方法。本专利技术的离子共轭材料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能好,尤其在较短时间的紫外灯照射条件下对于细菌的抗菌效果优异。
16、作为示例,将制备好的tgh+·pd分散在水中,ptcl2溶解于氨水与水的混合溶液中,将pt2+溶液滴加入tgh+·pd悬浮液中,搅拌,室温反应12小时,得到pt2+/tgh+·pd。
17、作为示例,zn2+/tgh+·pd的制备方法包括如下步骤:将zncl2、tgh+·pd溶解于无水乙醇中,70℃,搅拌反应12小时,得到zn2+/tgh+·pd。
18、作为示例,ag+/tgh+·pd的制备方法包括如下步骤:将制备好的tgh+·pd分散在水中,agno3溶解于水中,将ag+溶液滴加入tgh+·pd悬浮液中,搅拌,室温反应12小时,得到ag+/tgh+·pd。
19、本专利技术为一类将金属离子(pt2+/zn2+/ag+)配位在共价有机框架上并形成新型离子共轭材料,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效抗菌杀菌性能,在光照下杀菌性能大幅增强。具体而言,以三氨基胍盐酸盐和1,10-菲啰啉-2,9-二甲醛作为原料,1,4-二氧六环和水的混合溶液作溶剂所制备的共价有机框架tgh+·pd;再将ptcl2、zncl2或者agno3与tgh+·pd反应以制备金属离子与tgh+·pd的配位化合物。本专利技术选择大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为灭菌实验对象,在1 ml细菌浓度为5×104cfu/ml的溶液中,加入一定量此抗菌材料,在37℃的无光环境下共培养24小时。最终结果为,zn2+/tgh+·pd和ag+/tgh+·pd在0.1 mg/ml时对于菌液浓度为5×104 cfu/ml大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率达到99%以上,其中ag+/tgh+·pd对大肠杆菌的抗菌性能尤为突出,在10μg/ml时对于菌液浓度为5×104 cfu/ml大肠杆菌的杀菌率达到99.99%。并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离子共轭材料在作为或者制备抗菌材料中的应用,其特征在于,所述离子共轭材料的制备方法包括以下步骤,将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到所述离子共轭材料。
2.一种金属配位共价有机框架材料在作为或者制备抗菌材料中的应用,其特征在于,所述金属配位共价有机框架材料的制备方法包括以下步骤,将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到离子共轭材料;将金属盐与所述离子共轭材料在溶液中反应,得到所述金属配位共价有机框架材料。
3.根据权利要求1或者2所述的应用,其特征在于,2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐的摩尔比为(1.2~2)∶1;2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐反应的条件为100~150℃反应0.5~2小时。
4.根据权利要求1或者2所述的应用,其特征在于,所述菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌中的一种或几种。
5.根据权利要求1或者2所述的应用,其特征在于,所述抗菌材料为光催化抗菌材料或者非光催化
6.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,金属包括铂、铜、锌、金、银中的一种或几种;金属盐中的金属离子的摩尔用量按以下公式计算得到:
7.一种离子共轭材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到所述离子共轭材料。
8.一种金属配位共价有机框架材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到离子共轭材料;将金属盐与所述离子共轭材料在溶液中反应,得到所述金属配位共价有机框架材料。
9.一种抗菌的方法,其特征在于,将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到离子共轭材料;将金属盐与所述离子共轭材料在溶液中反应,得到金属配位共价有机框架材料;利用所述离子共轭材料或者所述金属配位共价有机框架材料进行抗菌处理,实现抗菌。
10.根据权利要求9所述抗菌的方法,其特征在于,抗菌处理为光催化抗菌处理或者非光催化抗菌处理。
...【技术特征摘要】
1.一种离子共轭材料在作为或者制备抗菌材料中的应用,其特征在于,所述离子共轭材料的制备方法包括以下步骤,将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到所述离子共轭材料。
2.一种金属配位共价有机框架材料在作为或者制备抗菌材料中的应用,其特征在于,所述金属配位共价有机框架材料的制备方法包括以下步骤,将2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐在溶液中反应,得到离子共轭材料;将金属盐与所述离子共轭材料在溶液中反应,得到所述金属配位共价有机框架材料。
3.根据权利要求1或者2所述的应用,其特征在于,2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐的摩尔比为(1.2~2)∶1;2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉与1,2,3-三氨基胍盐酸盐反应的条件为100~150℃反应0.5~2小时。
4.根据权利要求1或者2所述的应用,其特征在于,所述菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌中的一种或几种。
5.根据权利要求1或者2所述的应用,其特征在于,所述抗菌材料为光催化抗菌材料或者...
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