本发明专利技术提供一种制备载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体的方法，属于抗菌材料技术领域，所述制备方法以季铵盐阳离子表面活性剂为模板，用正硅酸乙酯为硅源，在碱性条件下利用双注的方法，来制备抗菌粉体，所得粉体粒径在几十纳米到几百纳米之间，粉体上的纳米银分散性好且保留了原有的介孔氧化硅有序的孔道结构，产品抑菌率高，合成步骤简便，可广泛应用于纤维、塑料、陶瓷等抗菌材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备抗菌介孔材料的方法，具体而言，涉及，属于抗菌材料领域。
技术介绍
随着科技的迅速发展以及生活水平的日益提高，人们对身体健康和日常生活的健康化要求越来越高。因此，工作生活环境及日常生活用品的健康化无可置疑地成为当今的一个发展潮流。1996年日本发生了全国范围内的病源性大肠杆菌0-157感染事件，引起了全世界的恐慌，也由此引发了抗菌剂开发和应用的高潮。后来欧盟国家的“疯牛病”、美国的“炭疽”病毒、印度洋海嘯过后的疟疾和霍乱、直至我国爆发的“非典”事件以及全世界范围的“禽流感”和“猪流感”，使人们对疾病控制和预防的重视提高到了前所未有的高度。由于这些原因，公众对自身工作、生活环境的卫生要求进一步提高，这些都促进了抗菌材料和技术的快速发展。无机抗菌介孔材料被公认为是一种非常有前景的材料，这是因为介孔材料具有的纳米级孔径尺寸、高的比表面积和单一有序的介观结构，使其成为目前科技领域重要的研究课题。在无机抗菌剂中，常用的抗菌成分仅限于银、铜、锌三种金属，而银的抗菌能力要远远强于锌和铜的抗菌能力，同时考虑到将来环境中的重金属污染和颜色污染排除锌和铜，因此，目前银系抗菌剂的应用最为广泛。然而，银系抗菌剂依旧有很多缺点，如价格高，容易团聚，易氧化而成黑色且降低抗菌能力等，这些因素应予以考虑。1992年，美国Mobil公司的研究人员首次报道人工合成M41S系列有序介孔二氧化娃，这一系列介孔材料孔径分布单一、孔道结构规整，其中包括孔道呈六方排列的MCM-41、孔道呈立方排列的MCM-48以及孔道为层状结构的MCM-50。而对于MCM-41介孔氧化硅来说其孔径均匀，具有高比表面积和大吸附容量的特点，比沸石和磷铝酸盐等微孔材料更有利于有机分子的快速扩散，这使得它能更好的吸附污染物质和更好地催化降解反应，并可根据需要调节孔径和酸性浓度、强度，这类介孔材料在催化、吸附等环境保护方面具有相当大的潜在价值。中国专利公开号CN1919000A公开了一种载银铵改性纳米沸石抗菌剂及其制备方法将纳米沸石粉末与氯化铵溶液混合反应，用水抽滤、洗涤至滤液用硝酸银溶液检验无白色沉淀生成为止，再烘干，经研磨制得铵改性纳米沸石；再将铵改性纳米沸石分散于水中，加入AgNO3，用去离子水抽滤、洗涤后烘干，研磨后制得载银铵改性纳米沸石抗菌剂。但是，该技术是通过浸泡的方法将银载上去 的，银容易脱落，且得到的沸石分子筛没有较固定的形貌。中国专利CN1817138公开了一种纳米介孔载银抗菌剂及其制备方法，其涉及的纳米介孔载银抗菌剂，以具有有序介孔结构的无机氧化物为载体，以单质态银为抗菌活性组分，合成产品具有规则的介孔结构、大比表面积和孔径分布均匀的特点。但是，该技术所合成的介孔载银抗菌剂是对合成的材料本身进行后期的煅烧而得到的抗菌剂，其表面的纳米银并不能很牢固的固定在介孔材料上，多次洗涤或者摩擦后容易脱落，例如Ag/MCM-41抗菌剂是先合成介孔MCM-41然后通过超声浸泡，最后煅烧而得的抗菌剂。
技术实现思路
针对现有技术中的缺点，本专利技术的一个目的在于提供，本专利技术的另一个目的在于提供一种载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体，本专利技术的再一个目的在于提供一种载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体的用途。本专利技术的目的，是通过以下技术方案实现的一方面，本专利技术提供，其中，所述方法包括如下步骤I)将季铵盐阳离子表面活性剂加入到碱性溶液中，加热反应，待溶液澄清后，滴加用醇稀释的硅源，搅拌10-20min，得到含有氧化硅纳米颗粒的混合液；2)利用双注的方法，向步骤I)所得物中同时滴加用硅烷偶联剂修饰的无机银盐溶液和用醇稀释的硅源，搅拌2h，得到固液混合物；3)在搅拌下向步骤2)所得物中滴加还原剂，然后继续搅拌Ih至反应完全，过滤，将滤饼烘干并研磨，即得到载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体。进一步，根据前述的制备方法，在步骤 I)中，所述季铵盐阳离子表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)，优选为CTAB ；所述碱性溶液由去离子水与NaOH溶液配制而成，优选地，所述碱性溶液的pH值为9-12，碱性强度太低不利于合成介孔材料，pH值为9-12即可，优选地，所述NaOH溶液还可以替换为KOH溶液或氨水；所述反应温度为60 85°C，优选为75°C。进一步，根据前述的制备方法，步骤2)中，所述娃烧偶联剂包括Ν_β (氨乙基)-Y-氨丙基二甲氧基娃烧(TSD)或Y _氨丙基三乙氧基硅烷(kh-550)，优选为TSD ；所述无机银盐为可溶于水或者甲醇、乙醇等醇溶液的无机银盐，其包括硝酸银(AgNO3)或硫酸银(Ag2SO4)，优选为 AgNO3 ；所述无机银盐溶液的浓度在用硅烷偶联剂修饰前为O. 3-1. Owt %。进一步，根据前述的制备方法，在步骤I)或2)中，所述用醇稀释的硅源中，所述硅源包括正硅酸乙酯(TEOS)、硅酸钠或硅酸钾，优选TE0S，所述醇包括甲醇、乙醇或异丙醇，优选甲醇。进一步，根据前述的制备方法，在步骤3)中，所述还原剂为35-40wt%的甲醛水溶液即福尔马林，优选地，所述还原剂还包括水合联肼、柠檬酸钠水溶液、硼氢化钠水溶液或磷酸二氢钠水溶液。进一步，根据前述的制备方法，其中，所述方法还包括步骤4)通过回流萃取去除所述抗菌粉体中残留的季铵盐阳离子表面活性剂，由于季铵盐阳离子表面活性剂本身具有细胞毒性，其本身也具有杀菌的性质，将抗菌粉体直接应用于人体时，会对人体的表皮细胞产生影响，因此在粉体应用到人体织物时可以去除其中的表面活性剂。去除表面活性剂通常采用煅烧法，但这会使粉体表面的银脱落，影响抗菌性，本专利技术采用回流萃取的方法则不会导致上述问题。另一方面，本专利技术还提供一种根据前述方法制备的载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体，其中，所述粉体的粒径为50_300nm ；所述抗菌粉体的表面和内部均含有单分散的纳米银，含银量约为4_6wt%，所述纳米银的粒径为2-15nm，所述抗菌粉体的最小抑菌浓度(MIC)在不去除季铵盐阳离子表面活性剂时为25 μ g/ml，去除季铵盐阳离子表面活性剂时为50μ g/ml。再一方面，本专利技术又提供一种载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体在抗菌材料中的应用，其中，所述抗菌材料包括纤维、塑料或陶瓷材料。根据本专利技术优选的实施方案，本专利技术制备载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体的方法包括如下步骤I)将O. 2-0. 4g的CTAB加入到配有100_130ml去离子水和1. 0-2. Oml的NaOH溶液(2M)的三口烧瓶中，反应温度为60-85°C，待溶液搅拌澄清以后，首先滴加3ml的TEOS的甲醇溶液(即用5-10ml甲醇稀释l-3ml的TE0S)，搅拌IOmin ；2)利用双注的方法向步骤I)的反应体系中滴加IOml用TSD(O. 3-1. 5ml)修饰的AgNO3(O. 3-1. Owt%，此浓度为修饰前银盐溶液的浓度)溶液和步骤I)剩余的TEOS的甲醇溶液，搅拌2h ；3)向步骤2)的反应体系中滴加2_5ml福尔马林(35_40wt%的甲醛水溶液)，继续搅拌lh，过滤，烘干，研磨，即得到载 单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体。本专利技术的有益效果如下本专利技术制备得到的载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体具有孔径分布较窄本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)将季铵盐阳离子表面活性剂加入到碱性溶液中，加热反应，待溶液澄清后，滴加用醇稀释的硅源，搅拌，得到含有氧化硅纳米颗粒的混合液；；2)利用双注的方法，向步骤1)所得物中同时滴加用硅烷偶联剂修饰的无机银盐溶液和用醇稀释的硅源，搅拌，得到固液混合物；3)在搅拌下向步骤2)所得物中滴加还原剂，然后继续搅拌至反应完全，过滤，将滤饼烘干并研磨，即得到载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体。
【技术特征摘要】
1.一种制备载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 1)将季铵盐阳离子表面活性剂加入到碱性溶液中，加热反应，待溶液澄清后，滴加用醇稀释的硅源，搅拌，得到含有氧化硅纳米颗粒的混合液；； 2)利用双注的方法，向步骤I)所得物中同时滴加用硅烷偶联剂修饰的无机银盐溶液和用醇稀释的硅源，搅拌，得到固液混合物； 3)在搅拌下向步骤2)所得物中滴加还原剂，然后继续搅拌至反应完全，过滤，将滤饼烘干并研磨，即得到载单分散银纳米介孔氧化硅抗菌粉体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤I)中 所述季铵盐阳离子表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)，优选为CTAB ； 所述碱性溶液由去离子水与NaOH溶液配制而成，或由去离子水与KOH溶液配制而成，或由去离子水与氨水配制而成，优选地，所述碱性溶液的pH值为9-12，更优选地，所述碱性溶液由去离子水与NaOH溶液配制而成； 所述反应温度为60 85°C，优选为75°C。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中 所述娃烧偶联剂包括Ν_β (氨乙基)-Y-氨丙基二甲氧基娃烧(TSD)或Y-氨丙基二乙氧基硅烷(kh-550)，优选为TSD ； 所述无机银盐为可溶于水或者甲醇、乙醇等醇溶液的无机银盐，其包括硝酸银...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，蒋兴宇，蔡强，齐娟娟，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：
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