一种仿生结构的抗菌复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:45075901 阅读:15 留言:0更新日期:2025-04-25 18:17
本发明专利技术公开了一种仿生结构的抗菌复合材料及其制备方法和应用,首先采用水热辅助的原位刻蚀法制备具有多片层结构的多元金属MXene纳米粉末,使其与聚乙烯醇溶液混合得到MXene/PVA冷冻前驱体分散液,接着采用冰模板法及真空冷冻干燥技术获得具有定向可控的具有仿生微结构的MXene/PVA复合气凝胶。本发明专利技术基于多主元金属MXene材料独特的层状结构,大比表面积,优异的光热转换性能和可调的元素组成,以及MXene/PVA复合材料可控的仿生微结构,具有增强的机械稳定性,实现了对海水中典型的金黄葡萄球菌和铜绿假单胞菌大于99%的高效灭菌率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料合成,具体涉及一种仿生结构的抗菌复合材料的制备方法,适用于海洋环境下的抗菌防污性能应用。


技术介绍

1、海洋环境中存在大量的微生物,包括细菌、真菌和藻类等。海工装备在海洋环境服役过程中经常受到微生物的附着而形成生物膜,造成金属腐蚀的加剧,从而严重影响装备的性能和使用寿命。此外,部分海洋微生物会释放有毒物质,从而对海洋环境和人类健康构成严重威胁。因此,开发高效抗菌复合材料以减少有害微生物的附着,不仅有助于降低设备维护成本,延长海工装备的使用寿命,提高其服役稳定性,还能够通过减少化学清洗剂的使用,从而有效提高和保障海洋环境和人员安全。

2、mxene材料具有独特的层状结构,大比表面积和优异的光热转换性能。mxene纳米片不仅能够利用锋利的边缘刺破细胞壁,使细胞膜破裂,从而杀死细菌,还能够通过光热反应产生高温,导致细菌的蛋白质变性、酶活性丧失,从而实现抗菌的效果。因此,mxene材料在抗微生物污染方面具有广阔的应用潜力。更重要的是,通过调控mxene材料中过渡金属元素的成分,则有望通过多主元金属离子的释放,干扰细菌的代谢过程,抑本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生结构的抗菌复合材料,其特征在于,它是一种对海水中金黄葡萄球菌和铜绿假单胞菌灭菌率大于99%的仿海草复合气凝胶材料,这种复合气凝胶材料具有垂直有序排列的微观孔结构,片状多层结构的MXene纳米颗粒嵌在孔壁上。

2.如权利要求1所述的仿生结构的抗菌复合材料,其特征在于,所述的复合气凝胶材料是多主元金属MXene基的复合气凝胶材料。

3.一种如权利要求1所述的仿生结构的抗菌复合材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:

4.如权利要求3所述的仿生结构的抗菌复合材料的制备方法,其特征在于,所述的多主元金属MXene纳米粉末是通过水热辅助的原位刻蚀法得到...

【技术特征摘要】

1.一种仿生结构的抗菌复合材料,其特征在于,它是一种对海水中金黄葡萄球菌和铜绿假单胞菌灭菌率大于99%的仿海草复合气凝胶材料,这种复合气凝胶材料具有垂直有序排列的微观孔结构,片状多层结构的mxene纳米颗粒嵌在孔壁上。

2.如权利要求1所述的仿生结构的抗菌复合材料,其特征在于,所述的复合气凝胶材料是多主元金属mxene基的复合气凝胶材料。

3.一种如权利要求1所述的仿生结构的抗菌复合材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:

4.如权利要求3所述的仿生结构的抗菌复合材料的制备方法,其特征在于,所述的多主元金属mxene纳米粉末是通过水热辅助的原位刻蚀法得到的。

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【专利技术属性】
技术研发人员:崔洪芝徐瑞琪付龙魏娜于洋姜晓瑜陈晓华
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:

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