CN105325456B - 一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，其特征在于，包括：将介孔磷酸锆粉体与多巯基化合物分散于有机溶剂中，密闭超声分散0.5～2小时；然后加入硝酸银，搅拌12～24小时，采用喷雾干燥法去除有机溶剂，将获得的粉体置于800～1200℃环境下煅烧1～6小时，得到银质量含量为3～8％的载银磷酸锆粉体。本发明中多巯基化合物可以有效分散到磷酸锆的孔洞中和表面上，巯基基团首先与磷酸锆表面的羟基发生键合作用；在加入硝酸银时，未发生反应的巯基基团可以有效的键接银离子，使大量银离子很好地进入磷酸锆的介孔中和键接在磷酸锆的表面上，形成高载银含量磷酸锆粒子。

Description

一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法
技术领域
本发明属于抗菌功能粉体的制备领域，特别涉及一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法。
背景技术
随着科学技术的进步和生活水平的提高，人们对生活环境的安全防护意识增强。其中，具有抗菌功能的涂料、塑料生活用品、服装和家用纺织品都得到了广大的关注。尤其在与皮肤接触的安全防护方面，抑菌防臭性能尤为重要。当前，抗菌剂种类包含有机抗菌剂、有机金属抗菌剂、化合物型抗菌剂、纳米金属抗菌剂及无机粉体载金属抗菌剂等。
在上述抗菌剂中，载银磷酸锆是人们关注和应用的一个热点。磷酸锆的结构为[PO4]四面体和[ZrO6]八面体通过共用其顶角上的氧原子而构成的三维空间结构，具有有效的介孔结构，且表面含有羟基基团，是无机材料载银缓释抗菌的优良载体。因此发明专利CN102239887 B公开了一种纳米级磷酸锆载银复合无机抗菌剂的制备方法；发明专利CN102763678 B公开了一种立方体磷酸锆载银抗菌粉的制备方法；发明专利CN 1240288 C公开了一种制备层状磷酸锆载银粉末的制备方法；发明专利CN 100345486C公开了一种纳米层状磷酸锆载银无机抗菌粉体及其制备新方法；发明专利CN 1281689C公开了一种改性磷酸锆载银粉末及其制备方法。但上述发明专利均采用金属离子置换的方法使磷酸锆基体中负载银离子，制备过程较为繁杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，该方法制备的载银磷酸锆的银含量高，制备方法简单易行。本发明的高载银含量磷酸锆可较好的应用在抗菌塑料、抗菌涂料或抗菌纤维等领域。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，其特征在于，包括：将介孔磷酸锆粉体与多巯基化合物分散于有机溶剂中；然后加入硝酸银，搅拌12～24小时，采用喷雾干燥法去除有机溶剂，将获得的粉体置于800～1200℃环境下煅烧1～6小时，得到银质量含量为3～8％的载银磷酸锆粉体。
优选地，所述的载银磷酸锆粉体的直径为200～800nm。
优选地，所述的多巯基化合物为二巯基乙酸乙二醇酯、1，3-二巯基丙烷、季戊四醇四巯基乙酸酯和季戊四醇四-3-巯基丙酸酯的一种或几种。
优选地，所述的介孔磷酸锆粉体、多巯基化合物和硝酸银的质量比为100∶1～6∶8～20。
优选地，所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷和三氯甲烷的一种。
优选地，所述的将介孔磷酸锆粉体与多巯基化合物分散于有机溶剂中的具体步骤为：将磷酸锆粉体与多巯基化合物加入到有机溶剂中，密闭超声分散0.5～2小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明中多巯基化合物可以有效分散到磷酸锆的孔洞中和表面上，巯基基团首先与介孔磷酸锆表面的羟基发生键合作用；在加入硝酸银时，未发生反应的巯基基团可以有效的键接银离子，使大量银离子很好地进入磷酸锆的介孔中和键接在磷酸锆的表面上，形成高载银含量磷酸锆粒子。
(2)本发明中多巯基化合物完成载银任务后，包括未反应的巯基基团，都可在煅烧工艺中被去除。
(3)本发明制备的高载银含量磷酸锆纳米粉体，制备工艺简单，制备成本低、污染小、银含量高，可较好的应用于抗菌塑料、抗菌涂料和抗菌纤维领域。
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。
本发明各实施例所用的介孔磷酸锆纳米粉体为市售产品，粒径为200～800nm，孔径为4～15nm。
实施例1
一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，具体步骤为：将100g介孔磷酸锆纳米粉体、3g季戊四醇四巯基乙酸酯加入到100mL的三氯甲烷中，室温下密闭超声分散(超声频率：40KHz)2小时；然后加入20g的硝酸银，搅拌(500r/min)24小时。利用喷雾干燥的方式去除三氯甲烷溶剂，然后将获得的粉体置于1200℃环境下煅烧3小时，获得载银质量含量为8％的直径为200～800nm的载银磷酸锆纳米粉体。
实施例2
一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，具体步骤为：将100g介孔磷酸锆纳米粉体、6g季1，3-二巯基丙烷加入到100mL的二氯甲烷中，室温下密闭超声分散(超声频率：40KHz)0.5小时；然后加入10g的硝酸银，搅拌(500r/min)12小时。利用喷雾干燥的方式去除二氯甲烷溶剂，然后将获得的粉体置于800℃环境下煅烧6小时，获得载银质量含量为4％的直径为200-800nm的载银磷酸锆纳米粉体。
实施例3
一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，具体步骤为：将100g介孔磷酸锆纳米粉体、1g二巯基乙酸乙二醇酯加入到100mL的乙醇中，室温下密闭超声分散(超声频率：40KHz)1小时；然后加入15g的硝酸银，搅拌(500r/min)24小时。利用喷雾干燥的方式去除乙醇，然后将获得的粉体置于1200℃环境下煅烧3小时，获得载银质量含量为6％的直径为200-800nm的载银磷酸锆纳米粉体。
实施例4
一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，具体步骤为：将100g介孔磷酸锆纳米粉体、5g 1，3-二巯基丙烷加入到100mL的丙酮中，室温下密闭超声分散(超声频率：40KHz)2小时；然后加入8g的硝酸银，搅拌(500r/min)24小时。利用喷雾干燥的方式去除丙酮，然后将获得的粉体置于1100℃环境下煅烧6小时，获得载银质量含量为3％的直径为200～400nm的载银磷酸锆纳米粉体。
实施例5
一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，具体步骤为：将100g介孔磷酸锆纳米粉体、6g季戊四醇四巯基乙酸酯加入到100mL的三氯甲烷中，室温下密闭超声分散(超声频率：40KHz)2小时；然后加入20g的硝酸银，搅拌(500r/min)24小时。利用喷雾干燥的方式去除三氯甲烷溶剂，然后将获得的粉体置于1200℃环境下煅烧4小时，获得载银质量含量为8％的直径为200～400nm的载银磷酸锆纳米粉体。

Claims (5)

1.一种高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，其特征在于，包括：将介孔磷酸锆粉体与多巯基化合物分散于有机溶剂中；然后加入硝酸银，搅拌12～24小时，采用喷雾干燥法去除有机溶剂，将获得的粉体置于800～1200℃环境下煅烧1～6小时，得到银质量含量为3～8％的载银磷酸锆粉体；所述的载银磷酸锆粉体的直径为200～800nm；其中，所述的多巯基化合物分散到磷酸锆的孔洞中和表面上，巯基基团首先与介孔磷酸锆表面的羟基发生键合作用；在加入硝酸银时，未发生反应的巯基基团键接银离子，使银离子进入磷酸锆的介孔中和键接在磷酸锆的表面上。
2.如权利要求1所述的高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，其特征在于，所述的多巯基化合物为二巯基乙酸乙二醇酯、1，3-二巯基丙烷、季戊四醇四巯基乙酸酯和季戊四醇四-3-巯基丙酸酯的一种或几种。
3.如权利要求1所述的高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，其特征在于，所述的 介孔磷酸锆粉体、多巯基化合物和硝酸银的质量比为100∶1～6∶8～20。
4.如权利要求1所述的高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷和三氯甲烷的一种。
5.如权利要求1所述的高载银含量磷酸锆粉体的制备方法，其特征在于，所述的将介孔磷酸锆粉体与多巯基化合物分散于有机溶剂中的具体步骤为：将磷酸锆粉体与多巯基化合物加入到有机溶剂中，密闭超声分散0.5～2小时。
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