本发明专利技术涉及的是一种复合材料技术领域的ＮａＡ纳米分子筛／铜离子／苯甲酸复合杀菌材料的制备方法。具体步骤如下：通过油浴回流，在６０℃下，合成ＮａＡ纳米沸石分子筛；载铜ＮａＡ纳米沸石（ＮａＡ－Ｃｕ↑［２＋］）分子筛的制备：通过离子间静电引力作用使Ｃｕ↑［２＋］固定于ＮａＡ纳米沸石材料表面，从而引入Ｃｕ↑［２＋］活性位点；制备ＮａＡ纳米沸石分子筛／二／苯铜离子／苯甲酸复合性功能杀菌材料：将得到的载铜ＮａＡ纳米沸石分子筛，与苯甲酸钠水溶液发生反应，形成ＮａＡ纳米分子筛／铜离子／苯甲酸复合杀菌材料。发明专利技术所选择的ＮａＡ纳米沸石材料，具有合成过程简便、合成成本低廉，安全、无毒、绿色环保、物理化学性质稳定、易于再生等优点，满足今后人居环境中大规模典型微生物污染物质的杀菌需要。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种复合材料
的制备方法，特别是一种NaA纳米分子筛/铜离子/苯甲酸复合杀菌材料的制备方法。
技术介绍
由于金黄色葡萄糖球菌等人居环境体系(包括水体，土壤等)中典型的微生物有害物质，可能通过食物链循环等多种复杂的环节，直接影响威胁人类的健康。因此，随着现代人居环境安全意识地不断提高，如何发展提供高效安全、成本低廉、操作简便、特别是环境友好性的功能杀菌材料，已逐渐成为人们关注的热点研究问题。现代纳米沸石分子筛合成技术的飞速发展，有力地推动了环境友好化、现代化、化的纳米功能杀菌材料的不断进步。众所周知，沸石分子筛材料进入纳米级后，其相应外比表面积显著提高，同时具有优良的物理化学稳定性，丰富均一的纳米孔，良好的离子交换性能和丰富可调的表面性质，是优良的催化剂、吸附剂、离子交换剂和功能材料，被广泛用于石油化工、精细化工和环境保护等涉及小分子的重要领域。尽管利用沸石结构中丰富的铝氧负电位，形成的载银沸石材料对口腔内细菌的杀菌作用已有报道。但由于载银沸石中银离子不稳定，会导致杀菌材料的变黑，影响产品外观。 经对现有技术文献的检索发现，在“Water Research(英国《饮用水的研究》)，2004，38，713”曾报道采用纳米二氧化钛作为一种光催化材料，有效去除饮用水中存在的细菌物质。但由于其杀菌过程的实验条件要求相对复杂，特别是纳米二氧化钛在一定条件下的“失活效应”，在一定程度上限制了其进一步的应用。同时，纳米银和纳米金属氧化物材料，也作为一种有效的杀菌材料，不断引起相关研究者的重视。在“Langmuir(美国《兰格缪尔》)，2002，18，6679”有报道利用金属氧化物作为杀菌材料的研究结果。但需要指出的是，金属氧化物相对较高的合成成本问题，成为制约其发展的关键环节。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种NaA纳米分子筛/铜离子/苯甲酸复合杀菌材料的制备方法。使其低成本、快速简便地合成得到物理化学性质稳定、安全、无毒、绿色环保型的一系列不同硅铝比，不同晶粒尺寸的NaA纳米沸石分子筛材料。 本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术的方法具体步骤如下 (1)通过油浴回流，在60℃下，合成NaA纳米沸石分子筛； (2)载铜NaA纳米沸石(NaA-Cu2+)分子筛的制备通过离子间静电引力作用使Cu2+固定于NaA纳米沸石材料表面，从而引入Cu2+活性位点； (3)制备NaA纳米沸石分子筛/二/苯铜离子/苯甲酸复合性功能杀菌材料将得到的载铜NaA纳米沸石分子筛，与苯甲酸钠水溶液发生反应，形成NaA纳米沸石分子筛/二价铜离子/苯甲酸复合功能性杀菌材料。 所述的Cu2+活性位点，是利用NaA无机纳米沸石分子筛结构中的铝氧负电位，通过离子交换过程静电吸附固定二价铜离子。 所述的离子交换，通过离子交换方式，在相应纳米沸石分子筛骨架结构中引入Cu2+活性位点的操作过程，利用以下两种方式之一完成的 A使纳米沸石分子筛材料置于0.1mol/L硝酸铜溶液中，60℃在油浴下加热3小时，以使Cu2+通过离子间静电引力作用固定于NaA纳米沸石材料表面负电位； B将纳米沸石分子筛材料同0.1mol/L硝酸铜溶液充分混合均匀，后置于带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，333K静态反应3-4h，以使Cu2+通过离子间静电引力作用固定于NaA纳米沸石材料表面负电位。 所述的载铜NaA纳米沸石分子筛，与苯甲酸钠水溶液发生反应，是利用Cu2+与苯甲酸分子间的特异性螯合作用，形成NaA纳米沸石分子筛/二价铜离子/苯甲酸复合性高效功能杀菌材料。 本专利技术根据自形合成的NaA纳米沸石分子筛，结构组成可控，可有效避免外源性杂质的引入。同时，NaA沸石尺寸进入纳米级后，相应的外比表面积显著提高，结构中丰富的铝氧负电位，可以作为离子交换位点，使通过离子间静电引力过程，固定引入过渡金属离子Cu2+作为功能性杀菌基团。后续，进一步利用Cu2+与苯甲酸分子间的特异性螯合作用，形成NaA纳米沸石分子筛/二价铜离子/苯甲酸复合性高效功能杀菌材料。本专利技术所选择的NaA纳米沸石材料，具有合成过程简便、合成成本低廉，安全、无毒、绿色环保、物理化学性质稳定、易于再生等优点，满足今后人居环境中大规模典型微生物污染物质的杀菌需要。自行合成的NaA纳米沸石材料，硅铝比为1∶1，经离子交换过程，可使过渡金属离子Cu2+通过离子间静电引力过程，固定于材料表面。同时利用金属离子Cu2+与苯甲酸根之间的特异性络合作用，得到载铜NaA纳米沸石分子筛协同苯甲酸的复合性功能杀菌材料。相关的生物学实验结果表明，5小时内，对于水溶液中的金黄色葡萄糖球菌，可达到99％以上的杀菌效率。 附图说明 图1自行合成的NaA纳米沸石分子筛的扫描电镜示意图。 图中显示相应自行合成得到的NaA纳米沸石分子筛，晶体颗粒粒度均匀，形状规则，没有胶态或无定形物质存在，表明产品为纯相，结晶度很好，粒径在500纳米左右。 图2自行合成的NaA纳米沸石分子筛的XRD结果示意图。 图中表明自行合成得到的NaA纳米沸石分子筛，具有A型沸石分子筛的全部特征衍射峰信号。 图3本专利技术经过不同接触时间后的杀菌实验结果示意图。 图中表明，经过24小时的反应接触时间后，0.02g NaA纳米沸石分子筛/二价铜离子/苯甲酸复合功能性杀菌材料可以将体系中浓度约为106/ml的浅灰色葡萄糖球菌基本完全去除。 具体实施例方式 以下结合具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细描述。 实例1 ①、通过油浴反应装置，自行合成NaA纳米沸石分子筛 a.称取铝酸纳溶于去离子水中，搅拌使其充分溶解。 b.称取氢氧化纳和硅胶，混合并搅拌均匀。 c.将铝酸纳溶液加入氢氧化纳—硅胶混合液中，搅拌1h至溶液均匀。 d.将反应混合液物倒入反应釜中，置于333K的油浴反应装置中，搅拌回流加热反应6h。 e.反应结束后，取出反应釜，用去离子水反复洗涤反应液至pH中性。 f.将清洗后的产物放入烘干箱内，在373K下烘干产物2h，得Na-A分子筛。 ②、在油浴加热反应装置中，选择150ml容积的聚氯乙烯材质的离心试管为加热容器，内置100ml自行配制的0.1mol/L硝酸铜溶液，后准确称取0.5gNaA纳米沸石材料，在磁力搅拌器作用下保持相应加热容器内部悬浮溶液的充分振荡状态，在60℃下，加热回流，保持约三个小时，以使Cu2+通过离子间静电引力作用固定于NaA纳米沸石材料表面负电位。待上述加热回流得到的载铜NaA纳米沸石分子筛悬浮溶液冷却至室温后，反复用去离子水振荡清洗，以除去相应分子筛材料中可能存在的非特异性结合的二价铜离子，过程中选择0.1mol/L浓度的氨水溶液作为指示试剂，直至洗脱后的流出溶液中不出现Cu2+同NH4+间可能形成的蓝色络合物。即表示非特异性结合于材料中的Cu2+，已被完全洗脱。以制备得到载铜的NaA纳米沸石分子筛。 ③、将上述得到的载铜NaA纳米沸石分子筛，与浓度为0.1mol/L-0.5mol/L的苯甲酸纳水溶液间，在室温下，通过磁力搅拌器作用下，充分振荡混合，利用Cu2+同苯甲酸根之间的特意性螯合作用，形成NaA纳米沸石分子筛/二价铜离子/苯甲酸复合功能性杀菌材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＮａＡ纳米分子筛／铜离子／苯甲酸复合杀菌材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（１）通过油浴回流，在６０℃下，合成ＮａＡ纳米沸石分子筛；（２）载铜ＮａＡ纳米沸石（ＮａＡ－Ｃｕ↑［２＋］）分子筛的制备：通过离子间静电引 力作用使Ｃｕ↑［２＋］固定于ＮａＡ纳米沸石材料表面，从而引入Ｃｕ↑［２＋］活性位点；（３）制备ＮａＡ纳米沸石分子筛／二／苯铜离子／苯甲酸复合性功能杀菌材料：将得到的载铜ＮａＡ纳米沸石分子筛，与苯甲酸钠水溶液发生反应，形成ＮａＡ纳米分 子筛／铜离子／苯甲酸复合杀菌材料。
【技术特征摘要】
1、一种NaA纳米分子筛/铜离子/苯甲酸复合杀菌材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下(1)通过油浴回流，在60℃下，合成NaA纳米沸石分子筛；(2)载铜NaA纳米沸石(NaA- Cu2+)分子筛的制备通过离子间静电引力作用使Cu2+固定于NaA纳米沸石材料表面，从而引入Cu2+活性位点；(3)制备NaA纳米沸石分子筛/二/苯铜离子/苯甲酸复合性功能杀菌材料将得到的载铜NaA纳米沸石分子筛，与苯甲酸钠水溶液发生反应，形成NaA纳米分子筛/铜离子/苯甲酸复合杀菌材料。2、根据权利要求1所述的NaA纳米分子筛/铜离子/苯甲酸复合杀菌材料的制备方法，其特征是，所述的Cu2+活性位点，是利用NaA无机纳米沸石分子筛结构中的铝氧负电位，通过离子交换过程静电吸附固定二价铜离子。3、根据权利要求2所述的NaA纳米分子筛/铜离子/苯甲酸复合杀菌材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐芳，王德举，张蔚霞，张丽丽，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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