/pam核殼復合納米抗菌粒子的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及了一種抗菌粒子的制備方法，尤其是設及了一種可再生Si化/PAM核 殼復合納米抗菌粒子的制備方法，屬于無機-有機復合抗菌材料的制備及其應用的技術領 域。
【背景技術】
[0002] 抗菌材料是指具有殺滅和抑制微生物生長繁殖及其活性的一類新型功能材料。納 米抗菌材料由于具有超大的比表面積和超高的反應活性成為目前的研究熱點。常用的抗菌 劑有無機金屬及其氧化物、有機金屬、季錠鹽、季憐鹽、雙脈類、殼聚糖及其衍生物等，但存 在一定的缺陷和不足，限制了其應用。如重金屬類抗菌劑影響織物色澤，易溶出；季錠鹽抗 菌劑殺菌效率低、細菌有抗藥性、不易降解，且抗菌作用是一次性的，不可再生，難W反復殺 菌；殼聚糖耐久性、耐熱性和水溶性差。面胺類化合物類抗菌劑是一類新型的抗菌劑，能有 效克服傳統抗菌劑在實際應用中的不足，是一類具有殺菌速度快、殺菌速率高、儲存穩定、 抗菌功效可再生等優點的綠色環保型抗菌劑。二氧化娃擁有較大的比表面積，常作為載體 固載各種物質。例如：Alidee;rtuDong等人，是先用模板法制備二氧化娃，然后將其表面修 飾硅烷偶聯劑，然后再在其表面進行面胺單體聚合。專利CN201210488151公布了一種面胺 /Si化雜化抗菌納米粒子的制備方法。該方法是將面胺前置體和娃酸醋作為原料，在醇氨體 系中進行水解縮合，生成面胺前置體/Si化雜化粒子。W上運些制備復合納米抗菌劑的方 法繁瑣，操作比較復雜。因此，在實際研究工作中，缺少合成工藝路線簡單、制備方便、反應 條件溫和、生產成本低、可反復使用、利于推廣應用的抗菌材料制備方法，不能滿足現有的 工業需求。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于提供一種可再生Si〇2/PAM核殼復合納米抗菌粒子的制備方法， W納米二氧化娃（Si化）為核、聚丙締酷胺（PAM)為殼，進行有機-無機雜化制得可再生復 合抗菌粒子。本發明旨在解決目前面胺化合物不能被固載到各種基材表面、粘接牢度不高、 耐水洗性差的問題，本發明的處理方法能夠使高效穩定的面胺高聚物和無機納米材料有機 地結合起來，充分利用納米材料的高比表面積來大大提高單純面胺材料的抗菌性能和使用 效率。
[0004] 本發明能制備出具有合成工藝路線簡單、制備方便、反應條件溫和、生產成本低、 可反復使用、利于推廣應用的抗菌材料，具有非常重要的現實意義，其研究能產生重大的社 會效益和經濟效益，應用前景廣泛。 陽〇化]為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0006] 本發明先對納米Si02進行分散狀態的調控及其帶電性處理，并將帶正電的陽離 子聚丙締酷胺（CPAM)和帶負電的陰離子聚丙締酷胺（APAM)先后組裝到納米Si化表面，制 得可再生Si化/PAM核殼復合納米抗菌粒子。 陽007] 所述制備方法具體包括：
[0008] 步驟一，W正娃酸乙醋（TE0巧為先驅劑加入乙醇，再加入醇、水和氨水的混合溶 液中，通過水解、脫水和縮聚反應制備納米Si化粒子；
[0009] 步驟二調節溶液抑值，使溶液的抑> 7. 0,使溶液中納米Si〇2粒子均勻分散，得 到含帶負電納米Si〇2粒子均勻分散的堿性溶液；
[0010] 步驟=，利用靜電自組裝方式先后將陽離子聚丙締酷胺（CPAM)和陰離子聚丙締 酷胺（APAM)接枝至納米Si化表面，將所得固體醇洗、真空干燥后，得到核殼結構的Si〇2/面 胺納米復合粒子；
[0011] 步驟四，利用次氯酸鋼溶液進行浸社處理，固體醇洗、真空干燥后，即得Si〇2/PAM 核殼復合納米抗菌粒子。
[0012] 所述步驟一具體包括：
[0013] 首先將50份正娃酸乙醋（TE0巧加入到100份含有質量分數為94wt%的乙醇溶液 中，常溫下攬拌0. 5~1小時，制得混合液； 陽014] 接著，將制得的混合液與35份去離子水、100份含有質量分數為94wt%的乙醇和 質量分數為28wt%的畑40H溶液進行混合，畑40H溶液中NH4OH的含量為0. 5~8. 0份，通過 添加不同量的NH4OH溶液W控制Si化粒子的粒徑，使Si〇2粒子的粒徑分布介于50~500nm; 然后，置入溫度為20~40°C的恒溫磁力攬拌機中密封反應10~36h，從而得到Si〇2納米 粒子的溶液。
[0015] 所述步驟二具體包括：為進行靜電自組裝，利用Si〇2粒子等電勢點《3. 7的特征， 將Si〇2納米粒子置于在溫度為20~40°C的恒溫攬拌機中，逐滴滴入化0H溶液進行抑值 調節，使水相抑值> 7. 0,通過靜電相斥達到均勻分散納米Si化粒子的目的，得到含帶負電 納米Si化粒子均勻分散的堿性溶液。
[0016] 所述步驟=具體包括：
[0017] 首先將0. 1~0. 5g陽離子聚丙締酷胺（CPAM)加入由步驟二得到的均勻分散、帶 負電的納米Si化粒子堿性溶液，陽離子聚丙締酷胺（CPAM)與納米SiO2粒子的質量配比是 1:2~5:2,在溫度為20~40°C的恒溫攬拌機中，攬拌化，使之充分溶解；
[0018]接著，再加入0. 1~0. 5g陰離子聚丙締酷胺（APAM)，陰離子聚丙締酷胺（APAM) 與納米Si〇2粒子的質量配比是1:2~5:2,在溫度為20~40°C的恒溫攬拌機中，繼續攬拌 化；
[0019] 最后，待充分自組裝后進行離屯、，再利用乙醇和去離子水清洗3~5次，在溫度為 60~120°C的真空干燥箱中進行烘干處理，得到核殼結構的Si化/面胺納米復合粒子。
[0020] 所述步驟四具體包括：將得到的核殼結構的Si〇2/面胺納米復合粒子浸入濃度為 10%~20%的次氯酸鋼溶液中浸社，次氯酸鋼與核殼結構的Si化/面胺納米復合粒子的質 量配比是3:1~6:1。
[0021] 接著，在溫度為20~30°C恒溫攬拌機中，充分攬拌、反應1~6小時；
[0022] 然后，待充分反應后進行離屯、，利用乙醇和去離子水清洗3~5次；
[0023] 最后，在溫度為50~80°C的真空干燥箱中進行烘干處理，得到核殼結構的Si〇2/ 面胺納米復合抗菌粒子。
[0024] 本發明與現有技術相比，有益效果如下：
[00巧]本發明方法通過對納米Si〇2分散狀態的調控及其帶電性處理，創新性地采用靜電 自組裝技術將帶正電的陽離子聚丙締酷胺（CPAM)和帶負電的陰離子聚丙締酷胺（APAM)先 后組裝到納米Si化表面，最后利用次氯酸鋼溶液進行面代反應，合成工藝路線簡單、制備方 便、反應條件溫和、生產成本低、可反復使用，易于操作和工業實施，使高效穩定的面胺高聚 物和無機納米材料有機地結合起來，充分利用納米材料的高比表面積，使Si化/PAM核殼復 合納米抗菌粒子具有優異的抗菌效果和功能。
【附圖說明】 陽0%] 圖1為粒徑為263. 5皿的Si〇2的場發射電鏡圖。
[0027] 圖2為粒徑為435. 4nm的Si〇2/PAM復合納米粒子的場發射電鏡圖。
[0028] 圖3為粒徑為186.8皿的Si〇2的場發射電鏡圖。
[0029] 圖4為粒徑為335.Onm的SiOz/PAM復合納米粒子的場發射電鏡圖。
[0030] 圖5為粒徑為446.6皿的SiOz/PAM復合納米粒子的場發射電鏡圖。
[0031] 圖6為Si化、面胺/Si化復合納米粒子、面胺/Si〇2復合納米抗菌材料抗菌效果圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合實施例及其附圖進一步敘述本發明。
[0033] 本發明針對面胺化合物不能被固載到各種基材表面、粘接牢度不高、耐水洗性差