纳米复合抗菌剂制造技术

本发明专利技术提供一种纳米复合抗菌剂，包括纳米氧化锌和纳米银，部分纳米氧化锌、纳米银相互附着，部分纳米氧化锌、纳米银以纳米颗粒独立存在。本发明专利技术还提供一种纳米复合抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：取一定量的硫酸锌或硝酸锌溶液于一容器中不断搅拌，并控制反应温度，滴加碳酸氢氨溶液；碳酸氢氨滴加完毕后搅拌一段时间，再滴加硝酸银和碳酸氢氨溶液继续搅拌；之后清洗并离心分离出均匀混合的纳米银前驱体及纳米氧化锌前驱体；真空条件下干燥所述前驱体；将干燥后的前驱体进行烧结，即得到纳米复合抗菌剂。这种纳米复合抗菌剂中，纳米银附在纳米氧化锌颗粒表面可促进纳米氧化锌光催化活性，纳米氧化锌附在纳米银颗粒表面可提高纳米银杀菌性能。

Nano composite antibacterial agent

The invention provides a nano composite antibacterial agent, which comprises a nanometer Zinc Oxide and a nanometer silver, wherein a part of nanometer Zinc Oxide and nano silver are mutually attached, and a part of nanometer Zinc Oxide and nano silver are independent of nanometer particles. The invention also provides a method for preparing nano composite antibacterial agent, which comprises the following steps: take a certain amount of zinc sulfate or zinc nitrate solution in a container, stirring constantly, and controlling the reaction temperature, adding ammonium bicarbonate solution; ammonium bicarbonate added after mixing for a period of time, adding silver nitrate ammonium hydrogen carbonate solution and continue stirring; after cleaning and centrifugal separation of nano silver precursor and nano Zinc Oxide precursor mixing; under the condition of vacuum drying the precursor; precursor after drying and sintering, nano composite antibacterial agent is obtained. The nano composite antibacterial agent, nano silver particles attached to the surface of nano Zinc Oxide can promote the photocatalytic activity of nano Zinc Oxide, nano Zinc Oxide attached to the surface of nano silver particles can improve the bactericidal properties of nano silver.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种抗菌剂及制备方法，尤其是涉及一种纳米复合抗菌剂及其制备方法。
技术介绍
二十世纪，世界各国科技进步促进了经济的腾飞，科技文明和物质文明的高度发展进入了一个崭新阶段，但是在一百多年的迅猛发展中，人们忽视了环境污染与健康的紧密关系。世界范围内的生态环境和微生物环境遭到了严重污染，给人类的健康和生命带来严重灾难，使人类生存空间日益狭小，同时给人类生存提出严重警告。WHO组织1998年统计表明，全球因细菌传染造成的死亡人数每年超过1600万人以上。尤其2003年的SARS病毒，2004年禽流感的肆虐，更让人们意识到抗菌产品的重要性，催生了抗菌用品的大市场。因此，各种抗菌剂的研发也就成为人们的研究热点。抗菌剂可分为天然、有机和无机三大类。天然抗菌剂主要为天然植物的提取物，受资源的限制，应用推广有一定困难。有机抗菌剂已有三十多年的应用历史，在选用有机抗菌剂时，除考虑其安全性外(如毒副作用，某些单体甚至有致癌作用)，还存在耐热性差、易分解和使用寿命短等问题。与有机抗菌剂相比，无机抗菌剂，尤其是近年来发展起来的纳米无机抗菌剂具有广谱抗菌性好、安全性高、耐热性好、使用寿命长、无挥发和毒副作用等优点，已成为当前抗菌剂开发的热点之一。无机抗菌剂主要包括两大类，一类是将具有杀菌特性的金属离子如Ag+、Cu+、Zn+等负载在无机载体上，其载体主要有磷酸盐系、硅酸盐及活性炭、玻璃等，这类抗菌剂目前研究较多(如日本特许第3448530号；日本特许第3176054号；中国专利第ZL01125125.5号；中国专利公开第CN1286915A号等)，且在市场已有产品销售。但这类抗菌剂的缺点是载体材料无抗菌性，抗菌金属离子负载量受限且不能任意控制，抗菌有效成分少，抗菌时间有限。并且只具有抗菌性而无降解有机物自清洁的功效；另一类是以TiO2和ZnO为代表的光催化抗菌剂，主要是纳米尺寸n型半导体粉体，在光催化作用下，将吸附在表面的OH-和H2O分子氧化成具有强氧化能力的羟基自由基(-OH)等，对环境中的微生物具有抑制和杀灭作用。近年来人们通过在TiO2上负载各种稀土、Ag+、Cu+以及掺杂N、F等来提高其光催化活性和拓宽激发光波长范围，并取得了较好的效果(如中国专利公开第CN1559226A号；Soga et al.J.Surf.Anal.，1999，5(2)P326；中国专利第ZL99126362.6号；中国专利第ZL03117960.6号；BeataKosowska，Sylwia Mozia，Antoni W.Morawski et al.Solar Energy Materials & SolarCells，2005，88P269-280等)。但是这类抗菌剂必须在光照情况下，特别是紫外光照射下才具有杀菌、降解有机物和自净化的能力。因此开发出一种无论有光照还是无光照条件下均都具有杀菌性，并在光照下具有光催化降解有机物及自净化能力的可适用于多种场合的抗菌剂，将是一个很有前途的发展方向。中国专利公开第CN1586202A号通过在纳米二氧化钛表面包覆多孔羟基磷酸钙后再负载银离子的方法获得了TiO2和Ag+复合型的抗菌剂，但该产品成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种纳米复合抗菌剂，该抗菌剂具有高的抗菌和杀菌功效，还能够降解有机污染物、除臭和自净化，并且成本较低。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种纳米复合抗菌剂的制备方法，制备出的纳米无机抗菌剂具有高的抗菌和杀菌功效，还能够降解有机污染物、除臭和自净化，并且成本较低。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案本专利技术提供一种纳米复合抗菌剂，其包括纳米氧化锌和纳米银，其中，部分纳米氧化锌、纳米银相互附着，部分纳米氧化锌、纳米银以纳米颗粒独立存在。本专利技术还提供一种纳米复合抗菌剂的制备方法，其包括如下步骤取一定量和浓度的硫酸锌或硝酸锌溶液于一容器中不断搅拌，并控制相应反应温度，滴加一定量的碳酸氢氨溶液；碳酸氢氨滴加完毕后，搅拌一段时间，再滴加一定量的硝酸银和碳酸氢氨溶液继续搅拌一定时间；之后用二次蒸馏水和/或无水乙醇清洗并离心分离出均匀混合的纳米银的前驱体及纳米氧化锌的前驱体；真空条件下干燥所述前驱体；将干燥后的前驱体进行烧结，以一定的速度升温至380～600℃，并在此温度下保温2～5小时，待到反应充分进行后，随炉冷却，即可得到纳米复合抗菌剂。本专利技术的有益效果是独立存在的纳米Ag和ZnO颗粒可分别起到杀菌和光催化作用，附着在ZnO纳米颗粒表面上的Ag可促进其光催化活性，附着在纳米Ag颗粒表面上的ZnO可提高纳米Ag的杀菌性能，该纳米复合抗菌剂具有高的抗菌和杀菌功效，还能够降解有机污染物、除臭和自净化，并且成本较低。以下结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步描述附图说明图1A为在第一具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的透射电镜照片。图1B为图1A的纳米复合抗菌剂的另一不同放大倍数的透射电镜照片。图2为在第一具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的粒度分布结果图。图3为在第一具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的X射线衍射结果图。图4A为在第二具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的透射电镜照片。图4B为图4A的纳米复合抗菌剂的另一不同放大倍数的透射电镜照片。图5为在第二具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的粒度分布结果图。图6A为在第三具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的透射电镜照片。图6B为图6A的纳米复合抗菌剂的另一不同放大倍数的透射电镜照片。图7为在第三具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的粒度分布结果图。图8A为在第四具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的透射电镜照片。图8B为图8A的纳米复合抗菌剂的另一不同放大倍数的透射电镜照片。图9为在第四具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的粒度分布结果图。图10为在第四具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的X射线衍射结果图。图11A为在第五具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的透射电镜照片。图11B为图11A的纳米复合抗菌剂的另一不同放大倍数的透射电镜照片。图12为在第五具体实施方式工艺条件下得到的纳米复合抗菌剂的粒度分布结果图。具体实施方式本专利技术纳米复合抗菌剂是由不同比例的ZnO及Ag纳米粒子组成的系列纳米复合抗菌剂。在本专利技术的抗菌剂中，部分ZnO、Ag相互附着，部分是独立存在的纳米ZnO、Ag颗粒，因此该抗菌剂既具有纳米Ag、ZnO和金属离子的抗菌、杀菌功效，又具有光触媒效果，并且两种纳米材料相互促进，使其不仅具有高的抗菌性，还能够降解有机污染物、除臭、自净化，适用于有光照和无光照条件下使用的各种产品。并且可通过调整ZnO及Ag纳米粒子在抗菌剂中的比例，使其具有不同的抗菌和光催化性能，以适应各种不同场合的要求。此外该复合纳米抗菌剂成本低于同类产品如TiO2及Ag或纳米Ag抗菌剂。中国专利公开第CN1341358A号公开一种由水容性氨基酸银和氨基酸锌及其分解产物纳米银和氧化锌为主体材料的抗菌剂。本专利技术与其不同点在于1.合成工艺方法及原理不同，本专利技术首先通过简单的无机化学反应获得均匀混合的前驱体，即通过含Ag和Zn的硫酸或硝酸盐与碳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合抗菌剂，其包括纳米氧化锌和纳米银，其特征在于：部分纳米氧化锌、纳米银相互附着，部分纳米氧化锌、纳米银以纳米颗粒独立存在。

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合抗菌剂，其包括纳米氧化锌和纳米银，其特征在于部分纳米氧化锌、纳米银相互附着，部分纳米氧化锌、纳米银以纳米颗粒独立存在。2.如权利要求1所述的纳米复合抗菌剂，其特征在于其中所述纳米复合抗菌剂的纳米氧化锌成分还掺杂有氮。3.如权利要求1或2所述的纳米复合抗菌剂，其特征在于纳米银与纳米氧化锌的质量比为1～50比50～99。4.一种纳米复合抗菌剂的制备方法，其包括如下步骤取一定量和浓度的硫酸锌或硝酸锌溶液于一容器中不断搅拌，并控制相应反应温度，滴加一定量的碳酸氢氨溶液；碳酸氢氨滴加完毕后，搅拌一段时间，再滴加一定量的硝酸银和碳酸氢氨溶液继续搅拌一定时间；之后用二次蒸馏水和/或无水乙醇清洗并离心分离出均匀混合的纳米银...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇江，郭锋，李荣先，孟阿兰，岑伟，潘露，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]