CN103262859A - 一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纳米银抗菌粉体的制备方法。一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)纳米银溶胶的制备;2)含有丙烯酸钠的混合液的配制;3)含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液的配制;4)抗菌粉体的制备:将步骤3)所述的含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液加入反应釜内,在通入氮气和搅拌条件下进行反应0.5~1.5h,当用玻璃棒蘸取产物后出现拉丝现象时结束反应,反应结束后将物料倒出,80~120℃烘干后粉碎,即得到柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体。该抗菌粉体充分发挥了纳米银和柿单宁的双重抗菌效果,具有银的负载量高,抗菌效果好,使用方便,制备方法简单等优点。
Description
技术领域
本发明是一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备,属于纳米银抗菌粉体的制备方法的改造。
背景技术
自古以来,银就被用于加速伤口愈合、治疗感染、净化水和保存饮料,纳米技术出现后各种各样的金属纳米材料被应用于杀菌,纳米银由于高的比表面积和独特的理化性质被证明是杀菌效果最好的金属纳米材料。良好的分散性是纳米银与微生物相互接触和作用的先决条件,为解决纳米银的分散性问题,一些研究者采用各种表面活性剂、高分子物质等阻止纳米银粒子的团聚,从而制得纳米银溶胶,但是纳米银粒子长期放置容易团聚,胶体的稳定性较低,所以长期杀菌能力有限,一些研究者采用TiO2,SiO2,沸石等材料作为银纳米粒子的载体材料,制得了纳米银粉体材料,但是采用TiO2,SiO2作为载体材料时需要高温灼烧,工艺条件复杂,能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,该方法工艺简单,制备的复合抗菌粉体的抗菌效果好。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案如下:一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)纳米银溶胶的制备:按硝酸银:柿单宁溶液:尿素:柠檬酸钠的质量比为1:5000~6000:10:80~150选取硝酸银、柿单宁溶液、尿素和柠檬酸钠水溶液备用,将柿单宁溶液升温至80~90℃时加入硝酸银和尿素搅拌溶解,继续升温至100℃后加入柠檬酸钠水溶液反应1~1.2h,即得到纳米银溶胶;
2)含有丙烯酸钠的混合液的配制:按照氢氧化钠:水=1:2~3的比例配制氢氧化钠溶液, 在冰水浴中将所述氢氧化钠溶液加入到丙烯酸中,搅拌, 使丙烯酸的中和度保持在70%, 得到含有丙烯酸钠的混合液;
3)含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液的配制:将步骤1)所得到的纳米银溶胶、步骤2)所得到的含有丙烯酸钠的混合液,以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺按照纳米银溶胶:含有丙烯酸钠的混合液:N, N’—亚甲基双丙烯酰胺:过硫酸钾:丙烯酰胺的质量=70~100:100~150:0.02~0.04:0.02~0.04:6~8的比例,选取纳米银溶胶、含有丙烯酸钠的混合液以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺,将上述药品混合后不断搅拌使其混合均匀,得到含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液;
4)抗菌粉体的制备:将步骤3)所述的含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液加入反应釜内,在通入氮气和搅拌条件下进行反应0.5~1.5h,当用玻璃棒蘸取产物后出现拉丝现象时结束反应,反应结束后将物料倒出,80~120℃烘干后粉碎,即得到柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体。
按上述方案,所述柿单宁溶液的制备方法包括如下步骤:将采摘的青柿子破碎后按青柿:蒸馏水的质量比=1:0.5~10的比例浸泡两周后,再压汁、过滤,滤液经过真空抽滤后自然发酵1~2年得到,红褐色柿单宁溶液。其特性是:柿果汁经过发酵而成(见十四世纪出版的《农桑衣食摘要》),有特殊的臭味,含有柿单宁(含有量:3~5wt%),同空气接触后,变为茶色,容易形成皮膜。有防水、防虫、防腐剂的效果。红褐色液体,沸点100℃,蒸气压与水相同,融点为-2℃。易溶于水和乙醇等。
按上述方案,柿单宁溶液的浓度为3~5wt%。
按上述方案,步骤1)中的柠檬酸钠水溶液的质量分数为1%(质量浓度)。
按上述方案,步骤1)中的搅拌速度为400~500 r/min。
按上述方案,步骤4)中的搅拌速度为350~450 r/min。
按上述方案,步骤4)中的反应结束的标志为反应产物用玻璃棒蘸取后出现拉丝现象。
按上述方案,步骤3)中纳米银溶胶的质量分数为30~49%。
本发明的有益效果是:本发明利用低聚合度的柿单宁改性的丙烯酸树脂将纳米银固定,然后将低聚合度的树脂干燥并粉碎后得到的抗菌粉体。该抗菌粉体充分发挥了纳米银和柿单宁的双重抗菌效果,具有银的负载量高,抗菌效果好,使用方便,制备方法简单等优点。
附图说明
图1是本发明一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体吸水后透射电镜图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明, 下面结合实施例进一步阐明本发明的内容, 但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施方式。
以下实施例中,所述柿单宁溶液的制备方法包括如下步骤:将采摘的青柿子破碎后按青柿:蒸馏水的质量比=1:0.5~10的比例浸泡两周后,再压汁、过滤,滤液经过真空抽滤后自然发酵1~2年得到,红褐色柿单宁溶液。其特性是:柿果汁经过发酵而成(见十四世纪出版的《农桑衣食摘要》),有特殊的臭味,含有柿单宁(含有量:3~5wt%),同空气接触后,变为茶色,容易形成皮膜。有防水、防虫、防腐剂的效果。红褐色液体,沸点100℃,蒸气压与水相同,融点为-2℃。易溶于水和乙醇等。
实施例1
一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,包括以下步骤:
1)纳米银溶胶的制备:按硝酸银:柿单宁溶液:尿素:柠檬酸钠的质量比为1:5000:10:80选取硝酸银、柿单宁溶液、尿素和柠檬酸钠水溶液备用,将柿单宁溶液升温至80℃时加入硝酸银和尿素搅拌(搅拌速度为450 r/min)溶解,继续升温至100℃后加入柠檬酸钠水溶液反应1h,即得到纳米银溶胶;柠檬酸钠水溶液的质量分数为1%(质量浓度);
2)含有丙烯酸钠的混合液的配制:按照氢氧化钠:水=1:2的比例配制氢氧化钠溶液, 在冰水浴中将所述氢氧化钠溶液加入到丙烯酸中,搅拌, 使丙烯酸的中和度保持在70%, 得到含有丙烯酸钠的混合液;
3)含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液的配制:将步骤1)所得到的纳米银溶胶、步骤2)所得到的含有丙烯酸钠的混合液,以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺按照纳米银溶胶:含有丙烯酸钠的混合液:N, N’—亚甲基双丙烯酰胺:过硫酸钾:丙烯酰胺的质量=70:100:0.02: 0.04:6的比例,选取纳米银溶胶、含有丙烯酸钠的混合液以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺,将上述药品混合后不断搅拌使其混合均匀,得到含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液;
4)抗菌粉体的制备:将步骤3)所述的含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液加入反应釜(如三口烧瓶)内,在通入氮气和搅拌(400 r/min)条件下进行反应1.0h,当用玻璃棒蘸取产物后出现拉丝现象时结束反应,反应结束后将物料倒出,80℃烘干后粉碎,即得到柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体。
该纳米银复合抗菌粉体的吸水倍率为200g/g,对大肠杆菌的最小杀菌浓度为0.85ppm(以纳米银计),对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度为0.85ppm(以纳米银计),杀菌效果好。
实施例2
一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,包括以下步骤:
1)纳米银溶胶的制备:按硝酸银:柿单宁溶液:尿素:柠檬酸钠的质量比为1:5500:10:100选取硝酸银、柿单宁溶液、尿素和柠檬酸钠水溶液备用,将柿单宁溶液升温至85℃时加入硝酸银和尿素搅拌(搅拌速度为400r/min)溶解,继续升温至100℃后加入柠檬酸钠水溶液反应1h,即得到纳米银溶胶;柠檬酸钠水溶液的质量分数为1%(质量浓度);
2)含有丙烯酸钠的混合液的配制:按照氢氧化钠:水=1: 2.5的比例配制氢氧化钠溶液, 在冰水浴中将所述氢氧化钠溶液加入到丙烯酸中,搅拌, 使丙烯酸的中和度保持在70%, 得到含有丙烯酸钠的混合液;
3)含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液的配制:将步骤1)所得到的纳米银溶胶、步骤2)所得到的含有丙烯酸钠的混合液,以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺按照纳米银溶胶:含有丙烯酸钠的混合液:N, N’—亚甲基双丙烯酰胺:过硫酸钾:丙烯酰胺的质量=80:120:0.03:0.03:7的比例,选取纳米银溶胶、含有丙烯酸钠的混合液以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺,将上述药品混合后不断搅拌使其混合均匀,得到含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液;
4)抗菌粉体的制备:将步骤3)所述的含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液加入反应釜(如三口烧瓶)内,在通入氮气和搅拌(450 r/min)条件下进行反应1.5h,当用玻璃棒蘸取产物后出现拉丝现象时结束反应,反应结束后将物料倒出,90℃烘干后粉碎,即得到柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体。
该纳米银复合抗菌粉体的吸水倍率为220g/g,对大肠杆菌的最小杀菌浓度为0.85ppm(以纳米银计),对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度为0.85ppm(以纳米银计),杀菌效果好。
实施例3
一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,包括以下步骤:
1)纳米银溶胶的制备:按硝酸银:柿单宁溶液:尿素:柠檬酸钠的质量比为1: 6000:10: 150选取硝酸银、柿单宁溶液、尿素和柠檬酸钠水溶液备用,将柿单宁溶液升温至90℃时加入硝酸银和尿素搅拌(搅拌速度为500 r/min)溶解,继续升温至100℃后加入柠檬酸钠水溶液反应1.2h,即得到纳米银溶胶;柠檬酸钠水溶液的质量分数为1%(质量浓度);
2)含有丙烯酸钠的混合液的配制:按照氢氧化钠:水=1: 3的比例配制氢氧化钠溶液, 在冰水浴中将所述氢氧化钠溶液加入到丙烯酸中,搅拌, 使丙烯酸的中和度保持在70%, 得到含有丙烯酸钠的混合液;
3)含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液的配制:将步骤1)所得到的纳米银溶胶、步骤2)所得到的含有丙烯酸钠的混合液,以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺按照纳米银溶胶:含有丙烯酸钠的混合液:N, N’—亚甲基双丙烯酰胺:过硫酸钾:丙烯酰胺的质量=100: 150: 0.04:0.02: 8的比例,选取纳米银溶胶、含有丙烯酸钠的混合液以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺,将上述药品混合后不断搅拌使其混合均匀,得到含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液;
4)抗菌粉体的制备:将步骤3)所述的含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液加入反应釜(如三口烧瓶)内,在通入氮气和搅拌(350 r/min)条件下进行反应0.5h,当用玻璃棒蘸取产物后出现拉丝现象时结束反应,反应结束后将物料倒出, 120℃烘干后粉碎,即得到柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体。
该纳米银复合抗菌粉体的吸水倍率为200g/g,对大肠杆菌的最小杀菌浓度为0.85ppm(以纳米银计),对金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度为0.85ppm(以纳米银计),杀菌效果好。
本发明所列举的各原料的上下限取值以及其区间值, 都能实现本发明;以及各工艺参数 (如温度、时 间等)的上下限取值、以及其区间值,都能实现本发明,在此不一一列举实施例。
Claims (5)
1. 一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)纳米银溶胶的制备:按硝酸银:柿单宁溶液:尿素:柠檬酸钠的质量比为1:5000~6000:10:80~150选取硝酸银、柿单宁溶液、尿素和柠檬酸钠水溶液备用,将柿单宁溶液升温至80~90℃时加入硝酸银和尿素搅拌溶解,继续升温至100℃后加入柠檬酸钠水溶液反应1~1.2h,即得到纳米银溶胶;
2)含有丙烯酸钠的混合液的配制:按照氢氧化钠:水=1:2~3的比例配制氢氧化钠溶液, 在冰水浴中将所述氢氧化钠溶液加入到丙烯酸中,搅拌,使丙烯酸的中和度保持在70%, 得到含有丙烯酸钠的混合液;
3)含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液的配制:将步骤1)所得到的纳米银溶胶、步骤2)所得到的含有丙烯酸钠的混合液,以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺按照纳米银溶胶:含有丙烯酸钠的混合液:N, N’—亚甲基双丙烯酰胺:过硫酸钾:丙烯酰胺的质量=70~100:100~150:0.02~0.04:0.02~0.04:6~8的比例,选取纳米银溶胶、含有丙烯酸钠的混合液以及N, N’—亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、丙烯酰胺,将上述药品混合后不断搅拌使其混合均匀,得到含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液;
4)抗菌粉体的制备:将步骤3)所述的含有丙烯酸钠和纳米银溶胶的混合液加入反应釜内,在通入氮气和搅拌条件下进行反应0.5~1.5h,当用玻璃棒蘸取产物后出现拉丝现象时结束反应,反应结束后将物料倒出,80~120℃烘干后粉碎,即得到柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体。
2. 根据权利要求1所述的一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,其特征在于,所述柿单宁溶液的制备方法包括如下步骤:将采摘的青柿子破碎后按青柿:蒸馏水的质量比=1:0.5~10的比例浸泡两周后,再压汁、过滤,滤液经过真空抽滤后自然发酵1~2年得到,红褐色柿单宁溶液。
3. 根据权利要求1所述的一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,其特征在于,步骤1)中的柠檬酸钠水溶液的质量分数为1%。
4. 根据权利要求1所述的一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,其特征在于,步骤1)中的搅拌速度为400~500 r/min。
5. 根据权利要求1所述的一种柿单宁改性的纳米银复合抗菌粉体的制备方法,其特征在于,步骤4)中的搅拌速度为350~450 r/min。
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