银纳米颗粒的蓝色水性分散体,其制备方法及其组合物技术

技术编号:8909872 阅读:180 留言:0更新日期:2013-07-12 02:04
本发明专利技术提供银纳米颗粒的蓝色水性分散体及其制备方法。本发明专利技术也提供了包含银纳米颗粒的蓝色分散体的组合物。包含银纳米颗粒的蓝色水性分散体的特征在于在UV-Vis光谱中,在330-335nm和650-720nm范围内具有等离激元峰,并且缺少在390至410nm和410-500nm范围内的等离激元峰,所述分散体具有各向异性形状的银纳米颗粒,大多数颗粒(>65%)具有在0.5至6nm范围内的当量直径,在650-720nm范围内的最大吸收的波长处,摩尔消光系数大于10.1,优选在10.1至15.7mM-1cm-1范围内,分散体稳定性为至少15个月,最低杀菌浓度(MBC)低于0.10ppm,优选在0.055-0.099ppm的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供银纳米颗粒的蓝色水性分散体及其制备方法。本专利技术也提供包含银纳米颗粒的蓝色分散体的组合物。
技术介绍
下文给出的对现有技术的描述仅是指示性的,而不意在是无遗漏的。纳米银是高效的抗微生物剂。现有技术的基于纳米银的抗微生物的涂饰剂(finish)取决于银浓度为黄色至深棕色。当将这些银纳米分散体施用至纺织品或聚合物基材时,经常导致在较低的白度指数或较高的黄度指数方面的不良的美观性,这主要对于白色和淡色的服装或基材而言是不合需要的。当为了有效的抗微生物活性(>80% )而需要以高浓度将纳米银分散体涂敷在织物/基材上时,颜色的问题更加恶化。对纳米银颗粒分散体而言,最低杀菌浓度(MBC)值在5-1000ppm的范围内(在下文中给出了参考文献),这是非常高的。银是贵金属,并且在经济上,以较高的浓度涂敷是不合需要的。而且,在现有技术中可用的基于纳米银分散体的涂饰剂是不耐久的。随时间经过,分散体形式的纳米颗粒趋向于聚集和沉降下来,得到不良的搁置寿命。若干用于稳定这些纳米涂饰剂的添加剂经常对纳米分散体赋予更深的颜色,使其不合需要。当被涂敷在基材上时,在反复洗涤时它们失去它们的效能,因为银纳米颗粒或它们的附聚物趋向于被从基材上洗掉。如果使用粘合剂,则纳米银失去其对细菌的高度活性。银纳米颗粒的合成技 术分成自底向上法和自顶向下法。下文列出了一些重要方法:可以利用以下方法使用自底向上法:化学还原法。此方法包括将银盐溶解在溶剂(水性的或非水的)中以及后续添加适当的还原剂,例如在水溶液或非水溶液中将银离子化学还原(Maribel G.GuzmaniJeanDille,Stephan GodetiWorld Academy of Science,Engineering and Technology432008 ;Zaheer Khan,Shaeel Ahmed Al-Thabaiti,Abdullah Yousif Obaid,A.0.Al-Youbi,Colloids and Surfaces B:Biointerfaces82 (2011) 513-517 ;CHEN Yanming Li,CN1994633,;Sun,Rong ;Zhao,Tao ;Yu,Shuhui ;Du,Ruxu, CN102085574) 0模板法(Shinsuke IfukuiManami TsujiiMinoru Morimoto,Hiroyuki Saimoto和Hiroyuki Yano BiomacromoIecules2009,10,2714-2717)。此方法包括在多孔膜的孔内合成想要的材料。电化学或超声辅助还原(N.Perkas,G.Amirian, S.Dubinsky, S.Gazit,A.Gedanken,Journal of Applied Polymer Science,第 104 卷,1423-1430 (2007)) 超声的化学效应产生于声音的空化,即,形成、发展,且当溶液暴露在强超声照射时,溶液中的气泡通过声场内爆崩溃。空化气泡崩溃也可以引起溶液中的冲击波,并且驱使液体向颗粒表面迅速冲击。光诱导或光催化还原(C.C.Chang, C.K.Lin, C.C.Chan, C.S.Hsu,C.Υ.Chen, ThinSolid Films494 (2006) 274-278 ;Lizhi Zhang, Jimmy C.Yu, Ho Yin Yip, Quan Li, KwanWai Kwong, An-Wu Xu 和 Po Keung Wong, Langmuir2003,19,10372-10380 ;ffu Juan, ZhangHongbin,CN102198511)。它花费非常长的时间(有时超过70小时,R Jin, Y Wei Cao和CA.Mirkin, SCIENCE294 (2001))。光方法包括表面等离激元激发,并且此特征允许人们通过简单地改变照射波长来修整圆盘(disk)的尺寸和形状。微波(MW)辅助合成(KJ Sreeram, M Nidhin 和 B U Nair, Bull.Mater.Sc1.,第31卷,第7号,2008年12月,第937-942页)。丽提供了对试剂、溶剂、中间体和产物的迅速且均匀的加热。快速的加热加速金属前体还原和金属簇的成核,产生小的纳米结构。照射还原(SK Mahapatra, K A Bogle, S D Dhole 和 V N Bhoraskar,Nanotechnologyl8 (2007) 135602)。电子照射(电子能)是一种还原溶液中的前体以制备纳米颗粒的新方法。微乳状液法(ZhiYa Ma, Dosi Dosev 和 Ian M Kennedy, Nanotechnology20 (2009) 085608) 0微乳状液由水、表面活性剂和油的三元混合物构成,或由水、表面活性齐U、助表面活性剂和油的四元混合物构成。在制备过程中使用不同的表面活性剂,即不同的微乳状液体系,获得具有不同直径或形态的银纳米颗粒。生化还原法(M.Sathishkumar, K.Sneha, S.ff.Won, C.ff.Cho, S.Kim, Y.S.Yun,Colloids and Surfaces B:Biointerfaces73 (2009) 332-338 ;K.Kalishwaralal,V.Deepak, S.R.K.Pandian, M.Kottaisamy, S.Barath ManiKanth, B.Kartikeyan,S.Gurunathan, Colloids and Surfaces B:Biointerfaces77(2010)257-262),等。自顶向下技术使用处于块状的银金属,随后,经由专门的方法如光刻法(XiaoyuZhang, Alyson V.Whitney, Jing Zhao, Erin M.Hicks,和 Richard P.Van Duyne, Journalof Nanoscience and Nanotechnology 第 6 卷,1-15, 2006,)和激光烧蚀(A.Pyatenko,K.Shimokawa, M.Yamaguchi, 0.Nishimura, M.Suzuki App1.Phys.A,79,803-806(2004)),机械地将它的尺寸减小至纳米量级。在所有上述方法中,首要的是化学还原法,其允许在相对短的时间内制备大量纳米颗粒。其它方法是复杂的,和/或需要昂贵的控制和/或基础设施。已发现,随时间经过或高储存温度,颗粒趋向于增长或聚集形成大颗粒。纳米颗粒的聚结可能失去它们的特性性质。因此,纳米颗粒在分散体中的稳定性是关系到长时间使用且达到相同功效的问题。Antonio M.Brito-Silva 等人,Journal of Nanomaterials,2010,论文标识142897报道了在非水介质甲醇、丙酮、乙二醇等中的预制胶体中通过激光烧蚀合成银纳米颗粒。利用在非水介质中的不同的保护剂,稳定性可以达到从8天直至最大约5个月。一些人已经尝试观察不同的保护剂对银纳米颗粒的聚集行为本文档来自技高网...

【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:阿什维尼·K·阿戈沃尔曼吉·贾萨尔桑吉塔·保罗甘尼什·斯瑞尼沃森盖亚特里·海拉·帕米迪帕蒂
申请(专利权)人:印度德里技术研究院理希尔化学私人有限公司
类型:
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