一種含銀矽基介孔抗菌劑及其製備方法
2023-06-12 09:35:46 2
專利名稱：：一種含銀矽基介孔抗菌劑及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種介孔無機抗菌劑及其製備方法，特別涉及到一種含銀矽基介孔抗菌劑及其製備方法。
背景技術：
：隨著科學技術的發展和人民生活水平、健康環境意識的提高，人們對日常用品如日用品、家電製品、裝飾材料、建築材料、陶瓷製品等提出了抑菌、滅菌、防黴、消毒的要求。因此，在我國具有滅菌、抑菌、防腐、防黴和消毒作用的抗菌劑及其製品的生產將成為重要的新興產業。抗菌劑的分類抗菌劑的種類繁多，性能各異，分類方法也不同。按抗菌材料結構可分為無機、有機和生物抗菌劑。無機抗菌劑主要為沸石、磷灰石、磷酸鋯、氧化鋅等多孔性物質以及銀、汞、鉛、銅、鎳、鋅、鈦等的金屬及其離子化合物；有機抗菌劑主要為有機酸、酯、醇、酚三類物質但存在耐熱性差，易水解，使用壽命短；生物抗菌劑包括從動植物體內提取及微生物發酵生產的抗菌劑，如黃連素、四環素等大分子結構化合物，以及大蒜等類的植物。無機抗菌劑即是將銀，銅、鋅等金屬離子載於沸石等擔體上而組成其載銀抗菌劑抗菌能力最強，穩定性高、安全性好、耐熱性強、抗菌性持久。自介孔材料被發現以來，介孔材料的優異特性就一直受到了學者的廣泛關注，因其具有有序的孔道結構，高的比表面積與孔容，規整的一維六方圓柱形孔道，孔徑分布均一且可控，化學穩定性高，而且合成該種介孔材料的模板簡單易得，有效降低了製造成本，因而在催化、吸附等領域顯示了獨特的發展潛力。中國專利200410066666.3公開了一種無機介孔抗菌材料及其製備方法，該專利中首先製備一種二氧化矽介孔劑，然後通過在介孔中負載鋅源或銀源，通過高溫在保護氣下燒結得到載有氧化鋅或銀單質的無機抗菌劑；中國專利200610024773.9公開了鈉米介孔載銀抗菌劑及其製備方法，該專利以介孔二氧化矽為載體，裝載銀離子，然後在高溫保護氣下燒結得到載有銀單質的無機抗菌劑；這兩個專利的相似之處都是利用介孔二氧化矽為載體，通過吸附銀離子或鋅離子，然後在高溫下燒結成介孔抗菌材料。但存在裝載量不高，而且抗菌活性體銀容易遷移到表面發生氧化還原使抗菌活性降低和使抗菌劑變色。因此需要開發一種具有抗菌活性高、抗菌性能持久、不容易變色的抗菌劑。
發明內容本發明的目的在於提供一種含銀矽基介孔抗菌劑及其製備方法。本發明採用的技術方案如下—、一種含銀矽基介孔抗菌劑在無機納米介孔材料製備過程中添加銀離子，該介孔材料的比表面積為100-1000cm7g，孔徑為2-50nm，孔容為0.3-1.2cmVg，其中單質銀佔所述的無機納米介孔材料載銀抗菌劑的質量百分比1_20%。3所述的無機納米介孔材料的組成為SiO廠Ag，其質量百分比為Si(^:Ag=(8099):(120);二、一種含銀矽基介孔抗菌劑的製備方法，包括如下步驟A、將聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物、去離子水及酸一起攪拌澄清，加入矽源、銀源，然後加熱到508(TC，繼續攪拌4872小時，得到溶膠凝膠液，真空烘乾溶膠_凝膠，然後用乙醇洗滌13次，真空乾燥；B、將上述真空乾燥後的產品在保護氣下30050(TC下焙燒25小時；其中保護氣是氮氣或氫氣。其中聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物佔整個溶液的質量百分比的0.5-3%。所述的矽源為正矽酸乙酯、正矽酸甲酯或正矽酸丁酯；銀源為硝酸銀。所述的酸為鹽酸、硫酸或硝酸。本發明具有的有益效果是與現有的技術相比，本發明通過直接製備含有抗菌性能的含銀的介孔抗菌劑，該抗菌劑不僅具有高效的抗菌能力，而且由於單質銀是構成介孔材料本身的成分，不需要再通過後續工序添加其他抗菌活性體，該類抗菌劑具有抗菌活性體含量易控，製備方法簡單，抗菌性能強，抗菌效力持久，抗菌性能穩定，而且銀單質均勻地分散在介孔的孔壁中，是銀不容易擴散到表面而變色，對人體無毒等特點，能廣泛用於陶瓷、塑料、紡織、塗料及水處理等領域，同時本發明製備工藝比其他抗菌劑的製備工藝更簡單，更易產業化生產。具體實施方式實施例1:將5.00克P123溶於161.7mL去離子水中，加入鹽酸使溶液的pH值低於2，在攪拌至沉清，加入14.75g正矽酸乙酯，0.068g硝酸銀，在5(TC下攪拌72小時，得到溶膠凝膠液，真空烘乾溶膠-凝膠，然後用乙醇洗滌1次，真空乾燥，將上訴真空乾燥後的產品在保護氣下50(TC下焙燒2小時；其中保護氣是氮氣，得到介孔材料。標記為試樣A，最後用於大腸桿菌抗菌實驗。(銀的含量1%)。實施例2:將4.50克F104溶於445.5mL去離子水中，加入硫酸使溶液的pH值低於2，攪拌至沉清，加入24.03g正矽酸丁酯，1.77g硝酸銀，在8(TC下攪拌48小時，得到溶膠凝膠液，真空烘乾溶膠_凝膠，然後用乙醇洗滌2次，真空乾燥，將上訴真空乾燥後的產品在保護氣下30(TC下焙燒5小時；其中保護氣是氮氣，得到介孔材料。標記為試樣B，最後用於大腸桿菌抗菌實驗。(銀的含量20%)。實施例3:1)將3克F65溶於597mL去離子水中，加入硝酸使溶液的pH值低於2，攪拌至沉清，加入10.15g正矽酸甲酯，O.70g硝酸銀，在6(TC下攪拌60小時，得到溶膠凝膠液，真空烘乾溶膠_凝膠，然後用乙醇洗滌3次，真空乾燥，將上訴真空乾燥後的產品在保護氣下40(TC下焙燒4小時；其中保護氣是氫氣，得到介孔材料。標記為試樣C，最後用於大腸桿菌抗菌實驗。(銀的含量10%)。上述例子中，P123為E02。P07。E02。，F104為E027P061E027，F65為E02。P03。E02。，E0為環氧乙烯，PO為環氧丙烯。上述3個實施例根據日本抗菌行業標準對大腸桿菌進行抗菌實驗，得到各實施例中最小抑菌濃度，列於下表l，各實施例均顯示了對大腸桿菌具有較好的抗菌能力。表1各實施例抗菌劑對大腸桿菌的最小抑菌濃度tableseeoriginaldocumentpage5權利要求一種含銀矽基介孔抗菌劑，其特徵在於在無機納米介孔材料製備過程中添加銀離子，該介孔材料的比表面積為100-1000cm2/g，孔徑為2-50nm，孔容為0.3-1.2cm3/g，其中單質銀佔所述的無機納米介孔材料載銀抗菌劑的質量百分比1-20％。2.根據權利要求1所述的一種含銀矽基介孔抗菌劑，其特徵在於所述的無機納米介孔材料的組成為SiO廠Ag，其質量百分比為Si02:Ag=(8099):(120);3.—種製造權利要求1所述的一種含銀矽基介孔抗菌劑的製備方法，包括如下步驟A、將聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物、去離子水及酸一起攪拌澄清，加入矽源、銀源，然後加熱到508(TC，繼續攪拌4872小時，得到溶膠凝膠液，真空烘乾溶膠_凝膠，然後用乙醇洗滌13次，真空乾燥；B、將上述真空乾燥後的產品在保護氣下30050(TC下焙燒25小時；其中保護氣是氮氣或氫氣。4.根據權利要求3所述的一種含銀矽基介孔抗菌劑的製備方法，其特徵在於其中聚乙二醇_聚丙二醇_聚乙二醇嵌段共聚物佔整個溶液的質量百分比的0.5-3%。5.根據權利要求3所述的一種含銀矽基介孔抗菌劑的製備方法，其特徵在於所述的矽源為正矽酸乙酯、正矽酸甲酯或正矽酸丁酯；銀源為硝酸銀。6.根據權利要求3所述的一種含銀矽基介孔抗菌劑的製備方法，其特徵在於所述的酸為鹽酸、硫酸或硝酸。全文摘要本發明公開了一種含銀矽基介孔抗菌劑及其製備方法。將聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物的結構導向劑、去離子水及酸一起攪拌，加入矽源、銀源，然後加熱繼續攪拌，得到溶膠凝膠液，真空烘乾溶膠-凝膠，然後用乙醇洗滌，真空乾燥；將上述真空乾燥後的產品在保護氣下焙燒。由於在介孔材料的製備過程中加入抗菌銀活性體，使銀離子沉積到介孔孔壁中，然後通過物理或化學方法除去介孔的結構導向劑，最後製得含銀抗菌介孔無機抗菌劑。該類抗菌劑具有抗菌活性體含量易控，製備方法簡單，抗菌性能強，抗菌效力持久，不易變色，抗菌性能穩定，對人體無毒等特點，能廣泛用於陶瓷、塑料、紡織、塗料及水處理等領域。文檔編號A01N59/16GK101744001SQ20091015660公開日2010年6月23日申請日期2009年12月29日優先權日2009年12月29日發明者馮新星,周嵐,張華鵬,朱海霖,陳建勇申請人:浙江理工大學