【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氧化铈的纳米粒子、包含纳米粒子的分散液、包含纳米粒子或分散液的抗病毒剂和抗菌剂、制造氧化铈的纳米粒子的方法、以及包含氧化铈的纳米粒子的树脂组合物、树脂制品、纤维材料和纤维制品。
技术介绍
1、近年来，随着对安全、卫生管理的意识增强，将有害物质、微生物分解的抗菌技术受到关注。例如，氧化钛具有通过光催化特性而将有机物氧化分解的特性，通过有机色素的分解反应等而评价性能。这样的氧化分解特性除了作为抗菌剂的利用以外，还期待对将乙醛、氨等低分子、变应原、病毒等各种有害物质分解的用途的利用。
2、另一方面，氧化铈的纳米粒子(纳米氧化铈)具有与氧化酶、过氧化物酶等氧化酶同样的催化活性，期待作为氧化剂的应用。由于这些催化活性不需要紫外线等特别的光源，因此即使是室内、暗处等氧化钛难以使用的场合也可以期待向将有害物质分解的用途的扩展。
3、在制造纳米粒子时，使用了通过使稳定剂共存，从而防止纳米粒子的凝集而进行稳定分散的方法。在氧化铈的纳米粒子的情况下，例如，以聚丙烯酸作为稳定剂通过过氧化氢将铈(iii)离子氧化而获得粒子分散液，或以右旋糖酐作为稳定剂在氨水中进行铈(iii)离子的碱中和而获得粒子分散液。
4、这里，在专利文献1中，公开了以氨基酸作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子。在氨基酸中，特别是在以作为碱性氨基酸的赖氨酸、精氨酸作为稳定剂的情况下，纳米粒子的zeta电位变高。记载了在本文献中获得的氧化铈的纳米粒子着色为黄色。
5、此外，在专利文献2中，公开了以脂环式胺作为稳定剂的氧化铈的纳米粒
6、在专利文献3中，公开了以环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子。记载了通过以吡啶、咪唑作为稳定剂从而获得高的氧化性能。记载了在本文献中获得的氧化铈的纳米粒子着色为橙色。
7、在专利文献4中，记载了用具有杂环式胺骨架的乙烯基系聚合物或聚酰胺被覆了表面的氧化铈的纳米粒子。记载了该纳米粒子的ce4+的比高、和具有氧化性能和抗病毒活性。记载了在本文献中获得的氧化铈的纳米粒子着色为橙色。
8、进一步，在专利文献5中对于包含用硼酸进行了表面改性的胶态二氧化铈的研磨组合物进行了公开。记载了该粒子通过带负电从而在宽的ph范围进行稳定分散。记载了在本文献中获得的氧化铈的纳米粒子着色为橙色。
9、在非专利文献1中公开了以柠檬酸作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子。记载了该粒子通过50℃的加温和80℃的水热处理从而结晶性提高。记载了在本文献中获得的氧化铈的纳米粒子着色为褐色。
10、在非专利文献2中，公开了以右旋糖酐作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子。记载了该粒子具有抗菌活性。记载了在本文献中获得的氧化铈的纳米粒子着色为褐色。
11、现有技术文献
12、非专利文献
13、非专利文献1：t.masui et.al.,journal of materials science letters 2002,21,489.
14、非专利文献2：e.alpaslan et.al.，scientific reports 2017,7:45859.
15、专利文献
16、专利文献1：美国专利申请公开第2013/0273659号说明书
17、专利文献2：国际公开第2021/132643号
18、专利文献3：国际公开第2021/132628号
19、专利文献4：国际公开第2020/129963号
20、专利文献5：日本特开2003-183631号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的课题
2、本专利技术者们为了开发将有害物质、微生物有效地分解的氧化铈的纳米粒子而进行了研究。然而，对于专利文献1～4所记载的包含赖氨酸、hepes、咪唑、聚乙烯基咪唑作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，粒子分散液呈色为橙色。因此，基于上述分散液而制造出的纳米粒子为了作为抗菌剂、抗病毒剂而喷射，或与树脂、纤维等基材复合化而用途受限，因此需要改善着色性。即使使用专利文献5所公开的硼酸作为稳定剂而通过专利文献1～4的方法制造，橙色的呈色也不改善。此外，对于非专利文献1和2所记载的包含柠檬酸、右旋糖酐作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，粒子分散液呈色为褐色，同样地需要改善着色性。根据这些结果，以发现抗菌活性、抗病毒活性优异、着色性低的氧化铈的纳米粒子作为课题而进行了进一步研究。
3、用于解决课题的手段
4、本专利技术者们为了解决上述课题，着眼于氧化铈的纳米粒子的制造工序和稳定剂而进行了研究。其结果发现了，通过在包含作为稳定剂的碱性氨基酸、脂环式胺、环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物或硼化合物、并包含铈(iii)离子的溶液中添加氧化剂，对所得的溶液进行水热处理从而着色性改善。所得的纳米粒子具有下述特征：在xanes光谱中，在大于5729ev且5731ev以下的范围和5735ev以上且5739ev以下确认到极大吸收，并且ce4+与ce3+的摩尔比为40:60～100:0。此外，也具有下述特征：在xrd光谱中，在布拉格角(2θ)为27°～29°、31°～33°、46°～48°、55°～57°具有衍射峰，27°～29°的峰强度相对于46°～48°的峰强度的比为1.8以下。也发现了纳米粒子在制成了分散液时具有正的zeta电位，具有高的抗菌活性、抗病毒活性，从而完成了本专利技术。
5、本专利技术如下所述。
6、(1)一种氧化铈的纳米粒子，其特征在于，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，其1质量％分散液的apha为400以下。
7、(2)根据(1)所述的氧化铈的纳米粒子，其ph7下的zeta电位为+10mv以上。
8、(3)根据(1)或(2)所述的氧化铈的纳米粒子，其中，ce4+与ce3+的摩尔比为40:60～100:0。
9、(4)一种氧化铈的纳米粒子，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，在通过x射线吸收精细结构光谱测定而获得的ce l3端xanes光谱中，在大于5729ev且5731ev以下的范围和5735以上且5739ev以下的范围具有极大吸收，并且ce4+与ce3+的摩尔比为40:60～100:0。
10、(5)一种氧化铈的纳米粒子，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、在环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，在xrd光谱中，在布拉格角(2θ)为27°～29°、31°～33°、46°～48°、55°～57°具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化铈的纳米粒子，其特征在于，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，其1质量％分散液的APHA为400以下。
2.根据权利要求1所述的氧化铈的纳米粒子，其pH7下的Zeta电位为+10mV以上。
3.根据权利要求1或2所述的氧化铈的纳米粒子，其中，Ce4+与Ce3+的摩尔比为40:60～100:0。
4.一种氧化铈的纳米粒子，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，在通过X射线吸收微细结构光谱测定而获得的Ce L3端XANES光谱中，在大于5729eV且5731eV以下的范围和5735～5739eV具有极大吸收，并且Ce4+与Ce3+的摩尔比为40:60～100:0。
5.一种氧化铈的纳米粒子，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、在环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，在XRD光谱中，
6.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，所述脂环式胺为下述通式(I)所示的脂环式胺，
7.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，所述环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物不具有取代基，或者具有选自甲基、乙基、氨基、氨基甲基、单甲基氨基、二甲基氨基、和氰基中的至少1个取代基，并且是环结构内包含2～8个碳原子和1～4个氮原子的芳香族杂环化合物。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，所述具有杂环式胺骨架的聚合物为具有杂环式胺骨架的乙烯基系聚合物或聚酰胺。
9.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，所述硼化合物为下述通式(II)所示的硼化合物，
10.根据权利要求1～9中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，其特征在于，粒径为1～300nm。
11.一种分散液，包含权利要求1～10中任一项所述的氧化铈的纳米粒子。
12.一种抗病毒剂，包含权利要求1～10中任一项所述的氧化铈的纳米粒子或权利要求11所述的分散液。
13.一种抗菌剂，包含权利要求1～10中任一项所述的氧化铈的纳米粒子或权利要求11所述的分散液。
14.一种树脂组合物，包含权利要求1～10中任一项所述的氧化铈的纳米粒子。
15.一种树脂制品，其中使用了权利要求14所述的树脂组合物。
16.根据权利要求15所述的树脂制品，所述树脂制品选自汽车内饰材料、电气制品壳体、吊环把手、扶手、门把手、隔板。
17.一种纤维材料，其包含权利要求1～10中任一项所述的氧化铈的纳米粒子。
18.根据权利要求17所述的纤维材料，其特征在于，耐水压为500mmH2O以上。
19.一种纤维制品，其中使用了权利要求17或18所述的纤维材料。
20.根据权利要求18所述的纤维制品，所述纤维制品选自口罩、防护服、过滤器、垫、椅子、罩袍、白大褂、窗帘、床单、汽车内饰材料、抹布。
21.一种制造氧化铈的纳米粒子的方法，包括以下工序：
22.根据权利要求21所述的制造氧化铈的纳米粒子的方法，所述氧化铈的纳米粒子的1质量％分散液的APHA为400以下。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种氧化铈的纳米粒子，其特征在于，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，其1质量％分散液的apha为400以下。
2.根据权利要求1所述的氧化铈的纳米粒子，其ph7下的zeta电位为+10mv以上。
3.根据权利要求1或2所述的氧化铈的纳米粒子，其中，ce4+与ce3+的摩尔比为40:60～100:0。
4.一种氧化铈的纳米粒子，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，在通过x射线吸收微细结构光谱测定而获得的ce l3端xanes光谱中，在大于5729ev且5731ev以下的范围和5735～5739ev具有极大吸收，并且ce4+与ce3+的摩尔比为40:60～100:0。
5.一种氧化铈的纳米粒子，是包含碱性氨基酸、脂环式胺、在环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物、具有杂环式胺骨架的聚合物、或硼化合物作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子，在xrd光谱中，在布拉格角2θ为27°～29°、31°～33°、46°～48°、55°～57°具有衍射峰，27°～29°的峰强度相对于46°～48°的峰强度的比为1.8以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，所述脂环式胺为下述通式(i)所示的脂环式胺，
7.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，所述环结构内包含氮原子的芳香族杂环化合物不具有取代基，或者具有选自甲基、乙基、氨基、氨基甲基、单甲基氨基、二甲基氨基、和氰基中的至少1个取代基，并且是环结构内包含2～8个碳原子和1～4个氮原子的芳香族杂环化合物。
【专利技术属性】
技术研发人员：关口翔太，本白水崇光，古志洋一郎，伊藤正照，齐藤彰，宋烨韬，唐崎秀朗，小久保佳昭，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：
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