CN101736572B - 金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法及其制品，属于金属纳米材料与生物高分子材料复合领域，将细菌纤维素在金属前驱体溶液中浸泡，然后在高压容器中加热至121～150℃并加压至0.205～0.476MPa，静置处理5～30min，再将处理后的细菌纤维素取出洗涤、干燥，即得到由金属纳米颗粒与细菌纤维素复合而成的细菌纤维素三维多孔网络结构中附着0.01～10wt％的金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素。本发明制备过程简单易行、操作方便、制备技术可控、无污染、成本低；所制备的纳米颗粒纯度高、纳米颗粒粒径小、尺寸均一、分散性好；通过简单改变实验条件可以实现纳米颗粒尺寸和分布的可控制备，在工业化生产领域具有广阔的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法及其制品，属于金属纳米材料与生物高分子材料复合领域，具体地说是一种以细菌纤维素作为载体制备金、银、铂或钯金属纳米颗粒复合细菌纤维素的方法及其制品。
背景技术
近年来，贵金属以其独特的光学、电学、催化以及化学性质在很多领域表现出潜在的应用价值。尤其是贵金属纳米粒子在光、电、磁材料、微处理器、药物控释、催化剂、生物标记物、环境保护等方面具有广泛的应用价值。贵金属纳米颗粒与高分子材料复合可以提高纳米颗粒的分散性，得到分散均匀的贵金属纳米材料，有效防止贵金属纳米粒子之间的团聚。并且贵金属的加入可以提高高分子材料的性能，赋予其新的功能。这种复合膜可以在表面增强拉曼光谱、表面增强共振散射光谱、医用抗菌、医用敷料、水处理、催化剂等领域具有及其重要的地位。
细菌纤维素(Bacterial Cellulose BC)可由Acetobacter、Agrobacterium、Pseudomonas、Rhizobium和Sarcina等菌株生产，其中研究最多、产量最高的是木醋杆菌(Acetobacterxylinum)。从化学组成来看，BC与植物纤维素相似，都是由吡喃型葡萄糖单体(β-D-葡萄糖)通过β-1，4-糖苷键连接而形成的一种无分支、大分子直链聚合物，直链之间彼此平行，不呈螺旋构象，无分支结构。在此合成过程中，培养液的液面形成三维的凝胶状BC。这种独特的超微纤维网络结构，使其具有优越的机械特性。BC的微纤丝束直径为3～4nm，而由微纤维束连接成的纤维丝带宽度为70～80nm，长度为1～9μm，是目前最细的天然纤维。BC因为不含有植物纤维中的木质素、半纤维、果胶和阿拉伯聚糖等，因此具有很高的纤维纯度，纤维素含量在99％以上。由于纤维丝束间大量的氢键存在，使其具有高的抗张强度和弹性模量。经处理后，杨氏模量可达78±17GPa。BC分子内存在大量的亲水性基团，有很多“孔道”，因此具有良好的透气、透水性能，能吸收比自身干重大60～700倍的水分。极佳的形状维持能力和抗撕裂性，较高的生物适应性和良好的生物可降解性。目前已经应用在食品、医药、纺织、造纸、化工、采油、选矿等行业。利用细菌纤维素的优异性能，以细菌纤维素为基底复合纳米贵金属颗粒可以在医用敷料、抗菌防护、水处理、催化剂等领域有广泛的应用
目前纤维素复合贵金属纳米颗粒一般采取化学法(包括浸渍法、离子交换法和吸附法)和物理法(如蒸发法)制备。物理方法制备设备昂贵，耗能大，不利与工业化生产；化学法能够保证金属颗粒分布均匀，制备方法相对简单，能大大降低成本。但传统的化学制备方法一般采用还原性较强的还原剂(如硼氢化物，柠檬酸盐，抗坏血酸盐等)，且颗粒粒径较大，不易控制。
如：Maneerung等将细菌纤维素浸泡在硝酸银溶液中，加入硼氢化钠作为还原剂，制备纳米银复合材料。当硼氢化钠与硝酸银的比例减小时，紫外-可见光光谱有红移现象，表明纳米银颗粒的粒径和粒径分部随还原剂用量的减小而增大。透射电镜结果同样证实这一现象。载银细菌纤维素的抗菌实验表明材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有极强的抗菌性能。Pinto等分别采用硼氢化钠和紫外辐照还原硝酸银溶液，制备细菌纤维素复合纳米银材料，紫外-可见光光谱显示在433nm附近有较强的吸收峰，且材料呈黄褐色，说明已经有纳米银颗粒复合在细菌纤维素表面。采用振荡法，分别对枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷白式菌进行了抗菌性能的评价，结果表明即使在含银量极低时(10-4％wt)，仍然具有良好的抗菌效果。Maria等研究了在细菌纤维素中不同还原剂对纳米银制备的影响。在研究中，分别以肼、羟基肼、维生素C作为还原剂，明胶和基乙烯吡咯烷酮作为胶体保护剂在细菌纤维素上合成纳米银。结果表明通过调节还原剂及胶体保护剂可以得到粒径、分部较均匀的纳米银颗粒。Shinsuke Ifuku等采用TEMPO(2，2，6，6-tetramethylpiperidine-1-oxyradical)将细菌纤维素氧化改性，在表面引入羧酸盐基团，浸入硝酸银溶液中，通过离子交换、热还原反应制备纳米银，得到稳定的纳米银颗粒。
综上所述，目前细菌纤维素复合纳米银的制备主要以化学处理法为主，采用硼酸钠、肼、羟基肼等强还原剂还原银化合物，得到的复合材料均具有较好的抗菌性能。但对于医用敷料、抗菌防护等领域而言，应避免强还原剂的使用。为此我们需要寻找更适合的合成方法及工艺路线。
中国专利CN101586309A通过银氨溶液与含醛基的化学试剂反应，在细菌纤维素膜上原位生成银纳米颗粒，得到细菌纤维素与纳米银的复合膜。在此方法中需要首先用氢氧化钠对细菌纤维素膜进行处理，然后制备银氨溶液，再以醛基试剂作为还原剂原位生成银纳米颗粒。制备工艺路线较复杂，不易规模化生产。
因此采用一种简易可行、完全绿色的制备方法制备贵金属纳米颗粒复合材料，得到结晶完好、纯度高、粒径分布窄、粒径大小可控、分散良好的纳米贵金属颗粒具有极大的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属纳米颗粒复合细菌纤维素及其制备方法，该方法采用完全绿色的合成路线，利用细菌纤维素纳米网络结构控制了颗粒的生长，避免了颗粒的团聚；具有设备简单、原料容易获得，制备过程灵活简便，无污染，成本低等优点；所制备的贵金属纳米颗粒纯度高、粒径小、粒径分布窄、粒径大小可控、分散良好；通过简单改变制备条件可以实现纳米颗粒尺寸和分布的可控制备，在工业化生产领域具有广阔的应用价值。
本发明的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，将细菌纤维素在金属前驱体溶液中浸泡，然后在高压容器中加热至121～150℃并加压至0.205～0.476MPa，静置处理5～30min，再将处理后的细菌纤维素取出洗涤、干燥，即得到由金属纳米颗粒与细菌纤维素复合而成的金属纳米颗粒复合细菌纤维素。
作为优选的技术方案：
其中，如上所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，所述的细菌纤维素是细菌纤维素膜，所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素是金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。通常细菌纤维素的应用主要是膜的形态，细菌纤维素还可以在培养过程中经过可控处理实现不同的三维形状、结构，满足不同的应用需求。
如上所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，所述的金属前驱体溶液是金属前驱体的水溶液，摩尔百分比浓度为0.0001～2mol/L。金属前躯体溶液的摩尔百分比与最后得到的复合膜中贵金属纳米颗粒的含量，粒径大小有关。可以通过控制金属前躯体溶液的摩尔百分比制备所需贵金属纳米颗粒含量的复合膜。
如上所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，所述的金属前驱体为硝酸银、氯化金、氯化铂或硝酸钯，更多地，银金属前驱体除了硝酸银，还可以是硫酸银、磷酸银或过氯酸银，或者是由氧化银、氯化银、碳酸银等含银化合物与氨水形成的银氨溶液。
如上所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，所述的浸泡的时间为2～720min，金属前躯体溶液中的金属离子通过纤维素表面的含氧基团(羟基、醚基)的离子偶极静电相互作用吸附于细菌纤维素的三维网络中，细菌纤维素特有的化学组分和物理结构(毛细孔道，纳米级纤维、空穴)使其能够在金属前躯体溶液中均匀吸附金属离子。
如上所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，所述的洗涤方法为蒸馏水水洗，水洗时间为10～20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现金属离子；可利用金属离子与某些离子反应生成沉淀的特性检测有无金属离子，如：利用银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀来判定。所述的干燥的方法为自然干燥、离心沥干、真空干燥、冷冻干燥或机械压除方法；可根据不同的使用需要对复合膜进行完全干燥或部分干燥。根据使用需要选用不同的干燥方法，可控制复合膜的结构和力学性能，如冷冻干燥可形成较好的三维网络结构干膜，复合膜蓬松，力学强度低于采用自然干燥处理的复合膜。自然干燥、机械压除等方法制备的复合膜力学强度较好，但三维网络结构会在干燥过程会造成破坏。
如上所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，所述的细菌纤维素是由木醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、葡萄糖杆菌、农杆菌、根瘤菌、八叠球菌、洋葱假单胞菌、椰毒假单胞菌或空肠弯曲菌中的一种产出的纤维素。
本发明还提供了一种依据上述方法制得的金属纳米颗粒复合细菌纤维素，细菌纤维素的三维多孔网络结构中附着金属纳米颗粒，金属纳米颗粒含量占总质量的0.01～10wt％。
其中，所述的金属纳米颗粒为金、银、铂或钯纳米颗粒，颗粒形貌为球形或多面体，颗粒粒径为5～60nm；所述的细菌纤维素是由木醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、葡萄糖杆菌、农杆菌、根瘤菌、八叠球菌、洋葱假单胞菌、椰毒假单胞菌或空肠弯曲菌中的一种产出的纤维素。
本发明的一种金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，将细菌纤维素洗净后在摩尔百分比浓度为0.0001～2mol/L的金属前驱体溶液中浸泡2～720min，使浸泡充分，金属离子充分吸附到细菌纤维素的纳米级孔径中及微纤表面上，再在高压容器中处理后将其取出洗涤、干燥，即得到金属纳米颗粒与细菌纤维素的复合材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)所用的原料为细菌纤维素，这种多羟基的生物高分子材料能很好的吸附金属离子。羟基和醚键基团通过离子偶极相互作用紧密固定微纤中的金属离子，从根本上控制了金、银、铂或钯纳米颗粒的生长，限制了颗粒的团聚。
(2)细菌纤维素的制备过程不适用任何有毒溶剂，不会带来环境污染以及生态危机等问题。
(3)利用细菌纤维素自身的还原作用，避免了还原剂的使用，最后所得的产物纯度高，粒径小，属于完全绿色的生产过程。
(4)贵金属纳米颗粒直接在细菌纤维素膜的纳米级孔径和微纤表面形成，细菌纤维素膜可以阻碍粒子的成核增长从而控制纳米粒径的大小，可通过改变细菌纤维素的纳米级孔径的结构或金属前驱体溶液的浓度及高压高压条件，处理时间来控制贵金属纳米颗粒的大小。
(5)该方法制备过程简单易行、操作方便、制备技术可控、无污染、成本低；所制备的纳米颗粒纯度高、纳米颗粒粒径小、尺寸均一、分散性好；通过简单改变实验条件可以实现纳米颗粒尺寸和分布的可控制备，在工业化生产领域具有广阔的应用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1：
(1)细菌纤维素膜由木醋杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.01mol/L硝酸银溶液中浸泡5min。
(2)将细菌纤维素膜与硝酸银溶液一同移入高压锅中，在温度121℃、压力0.205MPa的高温高压下处理10min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经自然干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着0.05wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为10nm。
实施例2：
(1)细菌纤维素膜由巴氏醋杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.1mol/L硝酸银溶液中浸泡10min。
(2)将细菌纤维素膜与硝酸银溶液一同移入高压锅中，在温度135℃、压力0.313MPa的高温高压下处理20min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经机械压除即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着1wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为15nm。
实施例3：
(1)细菌纤维素膜由产醋杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.0001mol/L硝酸银溶液中浸泡2min。
(2)将细菌纤维素膜与硝酸银溶液一同移入高压锅中，在温度150℃、压力0.476MPa的高温高压下处理5min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经真空干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着0.01wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为5nm。
实施例4：
(1)细菌纤维素膜由醋化杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入2mol/L硝酸银溶液中浸泡720min。
(2)将细菌纤维素膜与硝酸银溶液一同移入高压锅中，在温度130℃、压力0.270MPa的高温高压下处理15min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经冷冻干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着10wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为60nm。
实施例5：
(1)细菌纤维素膜由葡萄糖杆菌制备，用取1g分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入1mol/L硝酸银溶液中浸泡60min。
(2)将细菌纤维素膜与硝酸银溶液一同移入高压锅中，在温度125℃、压力0.232MPa的高温高压下处理30min。
(3)将处理后的复合材料用蒸馏水水洗，水洗时间为15分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合材料经离心沥干即得到细菌纤维素附着5wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素材料。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为30nm。
实施例6：
(1)细菌纤维素膜由农杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.05mol/L氯化金溶液中浸泡30min。
(2)将细菌纤维素膜与氯化金溶液一同移入高压锅中，在温度130℃、压力0.270MPa的高温高压下处理5min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现金金属离子；洗净后的复合膜经冷冻干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着0.5wt％的金金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的金单质纳米颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为10nm。
实施例7：
(1)细菌纤维素膜由根瘤菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.5mol/L氯化金溶液中浸泡120min。
(2)将细菌纤维素膜与氯化金溶液一同移入高压锅中，在温度140℃、压力0.361MPa的高温高压下处理10min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为15分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现金金属离子；洗净后的复合膜经冷冻干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着1wt％的金金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的金单质纳米颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为20nm。
实施例8：
(1)细菌纤维素膜由八叠球菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.001mol/L氯化铂溶液中浸泡20min。
(2)将细菌纤维素膜与氯化铂溶液一同移入高压锅中，在温度121℃、压力0.205MPa的高温高压下处理15min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现铂金属离子；洗净后的复合膜经冷冻干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着1wt％的铂金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的铂单质纳米颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为8nm。
实施例9：
(1)细菌纤维素膜由洋葱假单胞菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.25mol/L氯化铂溶液中浸泡240min。
(2)将细菌纤维素膜与氯化铂溶液一同移入高压锅中，在温度145℃、压力0.416MPa的高温高压下处理5min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现铂金属离子；洗净后的复合膜经自然干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着6wt％的铂金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的铂单质纳米颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为25nm。
实施例10：
(1)细菌纤维素膜由椰毒假单胞菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.005mol/L硝酸钯溶液中浸泡15min。
(2)将细菌纤维素膜与硝酸钯溶液一同移入高压锅中，在温度121℃、压力0.205MPa的高温高压下处理30min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现钯金属离子；洗净后的复合膜经自然干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着2wt％的钯金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的钯单质纳米颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为25nm。
实施例11：
(1)细菌纤维素膜由空肠弯曲菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入1.5mol/L硝酸钯溶液中浸泡360min。
(2)将细菌纤维素膜与硝酸钯溶液一同移入高压锅中，在温度140℃、压力0.361MPa的高温高压下处理5min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现钯金属离子；洗净后的复合膜经真空干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着8wt％的钯金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的钯单质纳米颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为55nm。
实施例12：
(1)细菌纤维素膜由木醋杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.01mol/L硫酸银溶液中浸泡5min。
(2)将细菌纤维素膜与硫酸银溶液一同移入高压锅中，在温度121℃、压力0.205MPa的高温高压下处理10min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经自然干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着0.05wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为10nm。
实施例13：
(1)细菌纤维素膜由巴氏醋杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.1mol/L磷酸银溶液中浸泡10min。
(2)将细菌纤维素膜与磷酸银溶液一同移入高压锅中，在温度135℃、压力0.313MPa的高温高压下处理20min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经机械压除即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着1wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为15nm。
实施例14：
(1)细菌纤维素膜由产醋杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.0001mol/L过氯酸银溶液中浸泡2min。
(2)将细菌纤维素膜与过氯酸银溶液一同移入高压锅中，在温度150℃、压力0.476MPa的高温高压下处理5min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经真空干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着0.01wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为5nm。
实施例15：
(1)细菌纤维素膜由醋化杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入2mol/L氧化银与氨水形成的银氨溶液中浸泡720min。
(2)将细菌纤维素膜与银氨溶液一同移入高压锅中，在温度130℃、压力0.270MPa的高温高压下处理15min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经冷冻干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着10wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为60nm。
实施例16：
(1)细菌纤维素膜由葡萄糖杆菌制备，用取1g分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入1mol/L氯化银与氨水形成的银氨溶液中浸泡60min。
(2)将细菌纤维素膜与银氨溶液一同移入高压锅中，在温度125℃、压力0.232MPa的高温高压下处理30min。
(3)将处理后的复合材料用蒸馏水水洗，水洗时间为15分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合材料经离心沥干即得到细菌纤维素附着5wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素材料。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为30nm。
实施例17：
(1)细菌纤维素膜由木醋杆菌制备，用剪刀截取3×3cm2分离提纯后的细菌纤维素膜，将其浸入0.01mol/L碳酸银与氨水形成的银氨溶液中浸泡5min。
(2)将细菌纤维素膜与银氨溶液一同移入高压锅中，在温度121℃、压力0.205MPa的高温高压下处理10min。
(3)将处理后的复合膜用蒸馏水水洗，水洗时间为10分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现银金属离子；洗净后的复合膜经自然干燥即得到细菌纤维素三维多孔网络结构中附着0.05wt％的银金属纳米颗粒的金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。所制备的银单质纳米颗粒为立方晶型，颗粒形貌多为球形和/或多面形，平均粒径大小为10nm。
Claims (5)
1.金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，其特征是：将细菌纤维素在金属前驱体溶液中浸泡，然后在高压容器中加热至121～150℃并加压至0.205～0.476MPa，静置处理5～30min，再将处理后的细菌纤维素取出洗涤、干燥，即得到由金属纳米颗粒与细菌纤维素复合而成的金属纳米颗粒复合细菌纤维素；其中，所述的金属前驱体溶液是金属前驱体的水溶液，摩尔百分比浓度为0.0001～2mol/L；所述的金属前驱体为硝酸银、氯化金、氯化铂或硝酸钯。
2.如权利要求1所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，其特征在于，所述的细菌纤维素是细菌纤维素膜，所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素是金属纳米颗粒复合细菌纤维素膜。
3.如权利要求1所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，其特征在于，所述的浸泡的时间为2～720min。
4.如权利要求1所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，其特征在于，所述的洗涤方法为蒸馏水水洗，水洗时间为10～20分钟，直至水洗后的蒸馏水中不再出现金属离子；所述的干燥的方法为自然干燥、离心沥干、真空干燥、冷冻干燥或机械压除方法。
5.如权利要求1所述的金属纳米颗粒复合细菌纤维素的制备方法，其特征在于，所述的细菌纤维素是由木醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、葡萄糖杆菌、农杆菌、根瘤菌、八叠球菌、洋葱假单胞菌、椰毒假单胞菌或空肠弯曲菌中的一种产出的纤维素。
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