包含硅酸铝和银纳米粒子作为杀菌剂的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米复合物或纳米结构粉末的组合物，该组合物包含硅酸铝及分散在硅酸铝表面上的、尺寸小于50nm的银纳米粒子。本发明专利技术还涉及所述组合物作为杀菌剂的应用及其生产方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含硅酸铝和分散在其表面上的、尺寸小于50nm的银纳米粒子的组合物，还涉及其作为杀菌剂的应用并涉及用于获得所述组合物的方法。
技术介绍
众所周知，低浓度的银对于宽范围的病原体具有抗菌性，包括引发植入相关感染的常见菌株，而其对哺乳动物细胞是无毒的。大多数含银作为抗菌物质的生物材料由该金属的元素形式或阳离子形式组成，其中无机和有机母体都可以支持其阳离子形式。已研究了在含银的聚合物和生物玻璃情况下的抗菌活性，但是还没有对在纳米结构的硅酸铝-银复合物材料的情况下进行研究。 最近，对于获得高岭土与银纳米粒子的复合物的研究已发表了 。这些文章提出了银纳米粒子在高岭土层间空间的合成，高岭土预先已通过分散(interspersing)二甲亚砜而分解(解聚，disaggregated)。所引用的案例中没有一个估算过这些材料的抗菌容量；它们只是提出了这些材料的潜在应用，如对于光敏元件、催化剂，在光催化中、表面-增强的拉曼散射光谱和化学分析中的应用。银纳米粒子的杀生物活性受其尺寸影响尺寸越小，抗菌活性越强，因此，纳米粒子的团聚也是影响所述活性的一个问题。
技术实现思路
本申请的专利技术人已找到通过在不同基质的表面上使用银纳米粒子来防止所述纳米粒子团聚的解决方案，特别是硅酸铝(基质)，这赋予所述组合物零毒性的性质，从而使其可以应用于医药和织物领域，及其他领域。本专利技术提供了一种纳米复合物或具有纳米结构的粉末组合物，所述组合物包含硅酸铝以及附着在其表面上的、尺寸小于50nm的银纳米粒子。本专利技术还提供了用于获得所述组合物的方法，及其作为杀菌剂的应用。因此，本专利技术的第一方面涉及一种组合物(下文称本专利技术的组合物)，该组合物包含硅酸铝以及分布在其表面上的、尺寸小于50nm的银纳米粒子。优选地，银纳米粒子的尺寸小于20nm。在一个优选的实施方式中，将所述银纳米粒子沉积在硅酸铝的表面上，所述硅酸铝既可以是水合的也可以是非水合的。优选地，硅酸铝选自高岭土、偏高岭土、蒙脱石、云母或其任意组合。更优选地，硅酸铝是高岭土。在一个优选的实施方式中，相对于最终组合物，银的重量百分比范围在O. 01%至15%之间。在一个更优选的实施方式中，银的重量百分比范围在O. 1%至O. 8%之间。本专利技术的第二方面涉及用于获得本专利技术的组合物的方法(下文称本专利技术的方法)，该方法包括下述步骤a)水性悬浮硅酸铝与表面活性剂，b)向步骤(a)中所获得的悬浮液中加入银前体，以及c)还原步骤(b)中所获得的产物中的银。本专利技术中，“表面活性剂”理解为是指具有降低互相接触的两个表面之间的表面张·力的能力的物质或产品。表面活性剂是具有一个亲水部分和一个疏水部分的分子，并且对于本领域技术人员是已知的。在一个优选的实施方式中，本专利技术的方法还包括调节步骤(a)中所获得的悬浮液的pH值到6至7之间。在一个优选的实施方式中，本专利技术的方法还包括步骤(b’)，通过搅拌步骤(b)中所获得的悬浮液，在PH值为8至10之间沉淀银离子。优选地，本专利技术还包括过滤、水洗和在温度范围为50° C至100° C之间干燥步骤(b’)中所获得的产物。在另一个优选的实施方式中，本专利技术方法还包括过滤、水洗和在温度范围为50° C至100° C之间干燥步骤(c)中所获得的产物。优选地，所述银前体是AgNO3。在一个优选的实施方式中，所述还原是利用选自H2或NaBH4的还原剂进行的。本专利技术的方法的主要优点是，相对于本领域目前的状况，由于这些银纳米粒子附着在基质，即硅酸铝上，本专利技术防止了银纳米粒子的团聚。在本专利技术的方法的一个替换方案中，本专利技术是通过在硅酸铝(水合的或非水合的)的表面上沉积银纳米粒子而进行的。因此，该方法包括以下步骤a)制备硅酸铝的水性悬浮液，向其中加入低浓度的表面活性剂，优选阴离子表面活性剂，b)用IM HNO3水溶液调节pH值至6到7之间，使得维持高岭土的良好分散，而这样的PH条件并不利于银前体的沉淀，c)在无光的条件下，加入必要浓度的银前体盐的水溶液，以使在最终复合物(composite)中元素银含量相对于娃酸招固体含量的重量百分比的范围在O. 01%至8%之间，优选是1%的银，d)剧烈搅拌悬浊液，调节pH值至9，使得Ag+阳离子以氧化物Ag2O沉淀，e)过滤、用蒸馏水洗涤并且干燥所获得的粉末，以及f)在温度范围为150° C- 500° C，优选为350° C的条件下，在H2气氛下进行还原。本专利技术另一个可替代的方法涉及银的沉积，其包括以下步骤a)制备带有硅酸铝粉末的水性悬浮液，向其中加入低浓度的表面活性剂，优选阴离子表面活性剂，b)用IM HNO3水溶液调节pH值至6_7之间，使得维持高岭土良好的分散性，而这样的PH条件并不利于银前体的沉淀，c)逐滴滴加必要量的该银前体的溶液，优选AgNO3,以使在所获得的最终复合物(composite)中Ag°的重量百分比浓度范围在O. 01%至8%之间，维持激烈搅拌10分钟,优选是1%的银，d)对银进行原位化学还原，利用任何辐射性或还原性化学试剂，优选是NaBH4,将其逐滴滴加到所述分散液中，同时持续剧烈搅拌，以及e)过滤、用蒸馏水洗涤并且在60° C的烘箱中干燥。本专利技术的第三个方面涉及上述组合物作为高效杀菌剂的应用，如在本专利技术的实施例中阐述的。 本专利技术中，“杀菌剂”理解为是指那些用来杀死(毁灭，destruction)细菌的物质。本专利技术的组合物可以用于外科移植科(sector)、公用设施(卫生保健、医院、运输等)、空调设备、食品、牙科(86。1010、涂料、制衣业((310111；[1^31'111611丨8)、包装(食物、家用设备(domestic elements)、药品、医疗设备)。本专利技术的组合物作为杀菌剂的另一个优点是其表现的低毒性，这是通过材料浸出(lixiviate)低于3ppm的银量证实的,且这一水平远低于毒性水平。贯穿说明书和权利要求书中的术语“组成”及其变化形式，并不意在排除其他技术特征、添加剂、组分或步骤。对于本领域技术人员，可以部分从本专利技术的说明书、部分从本专利技术的实践中理解本专利技术的任何其他目的、优点及特征。以下实施例和附图是为了说明的目的，并不意在限制本专利技术的范围。附图说明图I显示通过透射电子显微镜获得的显微照片，其中，我们可以观察到由方法I获得的小于20nm的附着在高岭土表面上的银纳米粒子的近似均匀的分布。图2显示通过透射电子显微镜获得的显微照片，其中，我们可以观察到由方法2获得的纳米复合物粉末，同样也可以观察到银纳米粒子的尺寸小于20纳米。具体实施例方式下面，我们将通过专利技术人进行的实验来说明本专利技术，这些实验展现出包含硅酸铝和银纳米粒子的组合物作为杀菌剂的特异性和有效性，以及获得其的方法。实施例I :获得本专利技术的纳米复合物粉末。用于将银沉积在高岭土或偏高岭土纳米粒子上的方法我们描述了用于在硅酸铝(水合的或非水合的)表面上沉积银的方法，以获得本专利技术的纳米复合物粉末，现解释如下。从这一点来讲，本专利技术的具有纳米结构的粉末利用两种方法获得。方法I从前体开始(例如，硝酸银)，将氧化银沉积在含最佳量表面活性剂的高岭土水性分散体上。然后，在H2气氛下在炉中，将Ag+阳离子还原成Ag°，如下面所解释的a)制备高岭土或偏高岭土的水性悬浮液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽亚·贝伦·卡巴尔阿尔瓦雷斯，若泽·S·莫亚科拉尔，
申请(专利权)人：西班牙高等科研理事会，
类型：
国别省市：