CN101300983A - 一种无机杀菌剂的绿色合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无机杀菌剂的绿色合成方法。以硝酸银作为银源，以维生素C或葡萄糖作为还原剂，利用蛋膜组成隔膜体系模拟细胞膜传输机制将两种反应溶液隔开，同时在蛋膜两侧反应体系中加入适量的分散剂，整个反应体系置于超声波分散器中，反应数分钟至数小时后即可获得纳米银杀菌剂。本发明具有成本低廉、工艺简单、无任何污染、产物具有良好的分散性和杀菌效果等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种通过绿色无污染的工艺制备无机银系纳米杀菌剂的方法，属于材料化学领域。
技术背景：
纳米银是一种新兴的功能材料，具有很高的比表面积和表面活性，广泛用作催化剂材料、防静电材料、低温超导材料、电子浆料和生物传感器材料等。另外，纳米银还具有抗菌、除臭及吸收部分紫外线等功能，因而可应用于医药行业和化妆品行业。在化纤中加入少量的纳米银，可以改变化纤品的某些性能，并赋予很强的杀菌能力。
现有无机杀菌剂中使用的金属元素主要是对人体较安全的银、铜、锌等，其中银的杀菌能力最强，所以，它是无机杀菌材料中最重要的一大门类，受到人们的广泛关注。银系杀菌剂的杀菌机理一般认为是由于银化合物或银金属粒子在接触到微生物之后，会发生以下几方面作用：抑制微生物的呼吸、阻碍酶的合成、破坏蛋白质、损伤细胞膜、干扰DNA的结合。纳米银粒子具有比普通银化合物或银金属粒子更加优异的杀菌活性，已被大量用于各类洗涤、卫生产品等领域。
目前已见报道的纳米银杀菌剂制备方法有物理机械研磨法、化学还原法、射线辐照法、微生物还原法等，但尚未见到用蛋膜模拟细胞膜传输过程，控制反应离子传输，从而控制纳米银晶核形成数量及速率的仿生合成方法。同时，本发明采用维生素C或葡萄糖作为还原剂，不产生任何环境污染，属于绿色环保范畴。
发明内容
本发明的目的是公开一种银系无机杀菌剂的绿色无污染的制备方法，利用本发明提供的方法可以获得杀菌效果好且具有良好分散性的纳米银杀菌剂。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的。蛋膜是一种半透膜结构，其厚度大约为70μm，主要由胶原蛋白、卵清蛋白等成分组成，其上含有氨基、羰基等活性基团。同时蛋膜为半透性膜结构，能够阻止大分子通过，又能够让水等小分子顺利通过，因此，蛋膜作为隔膜使用，能够模拟细胞膜起到控制离子传输的作用。本发明以硝酸银作为银源，以环保健康的维生素C或葡萄糖(又名抗坏血酸)作为还原剂，通过蛋膜将两种反应物隔开，同时向蛋膜两侧反应溶液中加入硬脂酸钠或十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵作为分散剂，反应体系置于超声波分散器中，反应数分钟至数小时后即可获得纳米银杀菌剂。
具体工艺如下：
a.取市售鸡蛋，取出蛋清、蛋黄后，得到蛋壳，然后剥离蛋壳表面的矿物质，得到蛋膜，用去离子水清洗后备用。
b.取一定浓度的硝酸银溶液和维生素C溶液(或葡萄糖溶液)，分置于蛋膜的两侧，并向两侧分别加入硬脂酸钠(或十二烷基苯磺酸钠，或十六烷基三甲基溴化铵)作为分散剂，在超声条件下反应数分钟至数小时。
c.取分散在蛋膜两侧的反应产物，室温下进行离心分离，即得到纳米银杀菌剂。
本发明的优点如下：
1.本发明首次提出以蛋膜控制反应离子的传输过程，从而控制产物的成核、结晶速率及纳米银的粒径。由于本发明所用的蛋膜模板属于废物利用范畴，可源自食品废料等，并且能够循环利用。所用的反应原料均为常见且价格较低的化学原料，所以制备成本低廉。
2.由于本发明所使用的蛋膜具有半透性膜结构，对反应离子或分子传输具有很好的控制传输作用。
3.本发明采用维生素C或葡萄糖作为还原剂，无废水、废气和废液产生，属于绿色合成范畴。
4.本发明的方法工艺简单，无需复杂设备，同时整个生产过程无任何污染，符合可持续发展要求。
下面通过实施例对本发明做进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：
先将市售的鸡蛋取出蛋清、蛋黄后，得到的蛋壳，除掉蛋壳表面的矿物质，用去离子水清洗后得到蛋膜，备用。
取1mol/L的AgNO3溶液20ml和1mol/L维生素C溶液20ml，分置于蛋膜的两侧，并向两侧溶液中分别加入0.01g硬脂酸钠。反应体系置于超声波分散器中，超声条件下反应10分钟后，取蛋膜两侧的反应后的分散体系，分别进行离心分离，弃去澄清液，收集产物，即得到纳米银杀菌剂。
实施例2：
蛋膜的制法与实施例1相同。取0.001mol/L AgNO3溶液20ml和0.001mol/L维生素C溶液20ml，分置于蛋膜的两侧，并向两侧溶液中分别加入0.01g十二烷基苯磺酸钠。反应体系置于超声波分散器中，超声条件下反应2小时后，取蛋膜两侧的反应后的分散体系，分别进行离心分离，弃去澄清液，收集产物，即得到纳米银杀菌剂。
实施例3：
蛋膜的制法与实施例1相同。取0.01mol/LAgNO3溶液20ml和0.01mol/L维生素C溶液20ml，分置于蛋膜的两侧，并向两侧溶液中分别加0.1g硬脂酸钠。反应体系置于超声波分散器中，超声条件下反应1小时后，取蛋膜两侧的反应后的分散体系，分别进行离心分离，弃去澄清液，收集产物，即得到纳米银杀菌剂。
实施例4
蛋膜的制法与实施例1相同。取0.1mol/LAgNO3溶液20ml和0.1mol/L葡萄糖溶液20ml，分置于蛋膜的两侧，用30％的氨水调节AgNO3溶液的pH值为10，并向两侧溶液中分别加0.1g十六烷基三甲基溴化铵。反应体系置于超声波分散器中，超声条件下反应2小时后，取蛋膜两侧的反应后的分散体系，分别进行离心分离，弃去澄清液，收集产物，即得到纳米银杀菌剂。
Claims (2)
1.本发明采用绿色无污染的方法制备纳米银杀菌剂，其特征在于其制备工艺是：
a.取市售鸡蛋的蛋膜，用去离子水清洗后备用。
b.取0.001～1摩尔/升的硝酸银溶液和维生素C(或葡萄糖)溶液，分置于蛋膜的两侧，并加入分散剂，组成隔膜体系，将该反应体系置于超声波反应器中，在室温下反应数分钟至数小时。
c.取反应后蛋膜两侧的产物，室温下进行离心分离，弃去澄清液，留下沉淀物，即得到纳米银杀菌剂。
2.如权利要求书1所述，本发明所采用的分散剂可以是硬脂酸钠，或者是十二烷基苯磺酸钠，或者是十六烷基三甲基溴化铵。
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Publications (1)
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| CN108530601A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-14 | 合肥科天水性科技有限责任公司 | 一种用于自灭菌型薄壁材料的纳米银水性聚氨酯及其制备方法 |
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2008
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