一種無機納米金復合抗菌劑的制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種抗菌劑，具體涉及一種無機納米金復合抗菌劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]抗菌劑主要分為天然、有機和無機三大類型。其中，天然抗菌劑的有效成分來自動、植物的提取物質，耐久性差，高溫易分解，因而應用范圍窄，目前還不能實現大規模化生產。有機抗菌劑雖然克服了一些天然抗菌劑的缺陷，殺菌力強，殺菌迅速，價格便宜，但其耐熱性差，易產生耐藥性，毒性大，使用中存在嚴重的安全隱患。相比而言，無機抗菌劑熱穩定性好，加工方便，長效、安全無毒，所以目前市場上主要以以無機抗菌劑為研究熱點。
[0003]無機抗菌劑是利用金屬離子的殺菌或抑菌作用制成的一類抗菌劑。主要有兩種:一種是以二氧化鈦為代表的具有光催化性能的抗菌劑，如中國專利CN101983569A制備了以埃洛石為載體的二氧化鈦納米抗菌劑。這種抗菌劑必須有合適波段的紫外光和氧氣或水的參與才能起到殺菌作用。另一種是金屬離子型抗菌劑，應用最廣泛的是銀系抗菌劑，如中國專利CN103040631A制備了一種載銀無機晶須抗菌劑、CN103461382A制備了載銀改性蒙脫土抗菌劑。但由于銀離子不夠穩定，當銀系抗菌劑添加到材料中時，材料顏色容易變黃變黑。而納米金化學穩定性好，廣譜抗菌、不產生耐藥性。同時，埃洛石、凹凸棒土作為天然的無機晶須納米材料，優異的吸附性能及熱穩定性使其成為理想的載體，與納米金制成無機抗菌劑，一方面有效抗菌，且避免材料變色，另一方面，通過表面改性，增強了與基體材料的相容性，促進均勻分散，有助于改善材料的力學性能。

【發明內容】

[0004]為實現上述目的，本發明提供一種以無機晶須粒子為載體，合成特定粒徑，且分布均一的無機納米金復合抗菌劑的制備方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下:本發明的一種無機納米金復合抗菌劑的制備方法，包括如下在步驟:
[0006](I)將無機晶須粒子超聲分散在超純水中，得到懸浮液，攪拌并加熱，將表面活性劑溶于無水乙醇中，滴加到懸浮液中，繼續反應，靜置；
[0007](2)將靜置分層后的沉淀物進行抽濾并用無水乙醇洗滌、干燥、碾磨、過篩，制得表面改性的無機晶須；
[0008](3)將改性的無機晶須加入超純水中，加入氯金酸溶液，加入還原劑，反應完成后靜置；
[0009](4)將靜置分層后的沉淀抽濾、并用無水乙醇洗滌，在真空干燥，碾磨、過篩，制得無機納米金復合抗菌劑。
[0010]進一步地，在步驟(I)中，將無機晶須與超純水按質量比為0.05:1進行攪拌分散并加熱至40-1000C，反應5-8h，靜置分層;將表面活性劑溶解在無水乙醇中，滴加到無機晶須分散液中，其中無機晶須與表面活性劑的質量比為1:0.1-1;
[0011]在步驟(2)中，將靜置后的沉淀物進行抽濾并用無水乙醇洗滌、干燥、碾磨、過篩，制得表面改性的無機晶須；
[0012]在步驟(3)中，將改性的無機晶須加入超純水中，攪拌1min，超聲分散30min，其中無機晶須與超純水的質量比為0.05:1；加入氯金酸溶液，持續攪拌8-15h，加入還原劑，反應完成后靜置分層;其中氯金酸與還原劑的摩爾比為I: 3-20;
[0013]在步驟(4)中，將靜置后的沉淀物抽濾、洗滌，在80_150°C真空干燥5-10h，碾磨、過200目篩，制得無機納米金復合抗菌劑。
[0014]進一步地，在步驟(I)中，所述的表面活性劑為季銨鹽類或硅烷偶聯劑類。
[0015]進一步地，在步驟(I)中，所述的表面活性劑為KH-550、KH-570、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或幾種的組合；
[0016]所述的無機晶須為埃洛石或凹凸棒土中的任意一種。
[0017]更進一步地，在步驟(I)中，所述凹凸棒土、超純水及表面活性劑的質量比為1:10-20:0.1-10
[0018]進一步地，在步驟(2)中，將下層沉淀抽濾并用無水乙醇洗滌，100°C真空烘干，研磨，過200目篩，得到改性的凹凸棒土。
[0019]進一步地，在步驟(3)中，所述的還原劑為硼氫化鈉、抗壞血酸、檸檬酸鈉、維生素C中的一種或幾種的組合;所述的氯金酸與還原劑的摩爾比為1:5-15。
[0020]更進一步地，在步驟(3)中，所述還原劑為檸檬酸鈉、抗壞血酸、硼氫化鈉或者維生素C中的任意一種。
[0021 ]進一步地，在步驟(4)中，所述的干燥溫度為60-100°C。
[0022]有益效果:本發明制作方法簡單，操作工藝方便，能廣泛應用于高分子復合材料的抗菌等領域。本發明制備的無機納米金復合抗菌劑納米金粒徑可控，分布均一，熱穩定性好，抗菌性顯著，易于在有機基體材料中均勻分散且不會使材料變色。可作為納米復合材料的抗菌添加劑。
[0023]本發明具有如下優點:(I)本發明得到的納米金/無機晶須，表面均勻地吸附了2nm的納米金，粒徑均一，不產生耐藥性，且無機晶須經表面改性后，促進了與有機基體的相容性。利用控制反應條件及物料比來合成特定粒徑且分布均一。(2)與銀系抗菌劑相比，穩定性好，不易致材料變色。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的TEM照片及其粒徑分布圖；
[0025]圖2為本發明的無機晶須與納米金無機晶須復合物對大腸桿菌的抗菌效果對比圖；
[0026]圖3本發明的無機納米金復合抗菌劑與無機晶須的空白對照樣的抗菌效果的對照的照片。
【具體實施方式】
[0027]本發明將通過以下具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明，但絕不僅限于以下提出的實施例。
[0028]本發明的一種無機納米金復合抗菌劑的制備方法，包括如下在步驟:
[0029](I)將無機晶須粒子超聲分散在超純水中，得到懸浮液，將無機晶須與超純水按質量比為0.05:1，進行攪拌分散并加熱至40-100°C，繼續反應5-8h，靜置分層;將表面活性劑溶解在無水乙醇中，滴加到無機晶須分散液中，其中無機晶須與表面活性劑的質量比為1:
0.1-1,
[0030]所述的表面活性劑為KH-550、KH-570、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或幾種的組合；
[0031]所述的無機晶須為埃洛石或凹凸棒土中的任意一種；
[0032]所述的表面活性劑為季銨鹽類或硅烷偶聯劑類。
[0033]所述凹凸棒土、超純水及表面活性劑的質量比為1:10-20:0.1-1。
[0034](2)將靜置分層后的沉淀物進行抽濾并用無水乙醇洗滌、干燥、碾磨、過篩，制得表面改性的無機晶須；
[0035](3)將改性的無機晶須加入超純水中，攪拌10111；[11，超聲分散301]1；[11，加入氯金酸溶液，持續攪拌8-15h，加入還原劑，反應完成后靜置；
[0036]將改性的無機晶須加入超純水中，超聲分散30min，其中無機晶須與超純水的質量比為0.05:1;加入氯金酸溶液，攪拌8-15h，加入還原劑，反應完成后靜置分層;其中氯金酸與還原劑的摩爾比為1:3-20;
[0037]所述的還原劑為硼氫化鈉、抗壞血酸、檸檬酸鈉、維生素C中的一種或幾種的組合。
[0038](4)將靜置分層后的沉淀抽濾、并用無水乙醇洗滌，在80_150°C真空干燥5-10h，碾磨、過200目篩，制得無機納米金復合抗菌劑。
[0039]所述還原劑為檸檬酸鈉、抗壞血酸、硼氫化鈉或者維生素C中的任意一種。
[0040]實施例1
[0041]如圖1至圖3所示，如圖3所示，左側是無機晶須的空白對照樣，右側為納米金/無機晶須復合物的抗菌效果圖。
[0042]本發明的一種無機納米金復合抗菌劑的制備方法，包括如下在步驟:
[0043](I)將1g無機晶須加入到200mL超純水中，攪拌lOmin，超聲分散30min得懸浮液，將懸浮液攪拌并加熱至40 °C。將1.51g十六烷基三甲基溴化銨溶于150mL無水乙醇中，滴加入懸浮液中，持續反應5h，停止反應，靜置分層；
[0044](2)將下層沉淀抽濾并用無水乙醇洗滌，100°C真空烘干，研磨，過200目篩，得到改性的凹凸棒土。
[0045](3)將5g在步驟(I)得到的改性凹凸棒土加入10mL超純水中，攪拌1min，超聲分散3011^11得懸浮液，加入2501^氯金酸溶液(111111101/1)，在20°(:持續攪拌811，加入6.251111檸檬酸鈉溶液(0.1moI/L)，反應完全，靜置分層，
[0046](4)抽濾下層沉淀并用無水乙醇洗滌，80°C真空烘干5h，研磨，過200目篩，即得無機納米金復合抗菌劑，采用振蕩培養法測得最小抑菌濃度為0.4mg/mLo
[0047]實施例2
[0048]實施例2與實施例1的區別在于: