CN107520459A - 铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料 - Google Patents

铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料 Download PDF

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范佳晨
赵云龙
徐丹
徐凯
徐再
赵维达
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    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
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    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Abstract

本申请公开了一种铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料，该方法包括步骤：(1)、将聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜水溶液溶解于蒸馏水中，并进行搅拌混合；(2)、将混合溶液升温至40～50℃，在搅拌状态下加入N2H4·H2O，继续搅拌混合；(3)、离心分离、超声洗涤并干燥，获得铜纳米颗粒。本发明铜纳米颗粒对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌、杀菌作用。

Description

铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料
技术领域
本申请涉及一种抗菌材料，特别是涉及一种铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料。
背景技术
目前，市场上常用的无机抗菌剂为银系和锌系抗菌剂，银系抗菌剂虽具有较高的杀菌能力，但由于其具有较高的化学电位0.798伏(25℃)，化学稳定性较差，在紫外线照射下或加热到一定温度后，银离子被还原为金属银，并立即转化为氧化银，使制品变灰、变黑，这不仅降低了其商业价值，也减弱了其抗菌性能。此外，银系抗菌剂价格较高，抗真菌能力较弱。锌系抗菌剂虽无变色问题，价格便宜，但其抗菌性能低，不能满足抗菌要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜纳米颗粒的制备方法和抗菌塑料，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种铜纳米颗粒的制备方法，包括步骤：
(1)、将聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜水溶液溶解于蒸馏水中，并进行搅拌混合；
(2)、将混合溶液升温至40～50℃，在搅拌状态下加入N2H4·H2O，继续搅拌混合；
(3)、离心分离、超声洗涤并干燥，获得铜纳米颗粒。
优选的，在上述的铜纳米颗粒的制备方法中，所述硫酸铜水溶液浓度为0.045mol/L。
优选的，在上述的铜纳米颗粒的制备方法中，聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜的摩尔比为(3～5):1。
优选的，在上述的铜纳米颗粒的制备方法中，聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜的摩尔比为3:1。
本申请还公开一种抗菌塑料，包括塑料本体、以及掺杂于所述塑料本体内的所述的铜纳米颗粒。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明铜纳米颗粒对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌、杀菌作用。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
铜纳米颗粒的制备方法
(1)、将聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜水溶液溶解于蒸馏水中，并进行搅拌混合；
硫酸铜水溶液浓度为0.045mol/L。
聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜的摩尔比为3:1。
(2)、将混合溶液升温至50℃，在搅拌状态下加入N2H4·H2O，继续搅拌混合；
(3)、离心分离、超声洗涤并干燥，获得铜纳米颗粒。
采用SEM、TEM、XRD等方法对产物进行表征，获得产物具有面心立方铜的晶体结构，纳米铜颗粒在SEM观察下为花状结构，颗粒的平均粒径在140～170nm。
所制得产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌、杀菌作用。
实施例2
铜纳米颗粒的制备方法
(1)、将聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜水溶液溶解于蒸馏水中，并进行搅拌混合；
硫酸铜水溶液浓度为0.045mol/L。
聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜的摩尔比为4:1。
(2)、将混合溶液升温至40℃，在搅拌状态下加入N2H4·H2O，继续搅拌混合；
(3)、离心分离、超声洗涤并干燥，获得铜纳米颗粒。
采用SEM、TEM、XRD等方法对产物进行表征，获得产物具有面心立方铜的晶体结构，纳米铜颗粒在SEM观察下为花状结构，颗粒的平均粒径在150nm左右。
实施例3
铜纳米颗粒的制备方法
(1)、将聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜水溶液溶解于蒸馏水中，并进行搅拌混合；
硫酸铜水溶液浓度为0.045mol/L。
聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜的摩尔比为5:1。
(2)、将混合溶液升温至40℃，在搅拌状态下加入N2H4·H2O，继续搅拌混合；
(3)、离心分离、超声洗涤并干燥，获得铜纳米颗粒。
采用SEM、TEM、XRD等方法对产物进行表征，获得产物具有面心立方铜的晶体结构，纳米铜颗粒在SEM观察下为花状结构，颗粒的平均粒径在147nm左右。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (5)

1.一种铜纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)、将聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜水溶液溶解于蒸馏水中，并进行搅拌混合；
(2)、将混合溶液升温至40～50℃，在搅拌状态下加入N2H4·H2O，继续搅拌混合；
(3)、离心分离、超声洗涤并干燥，获得铜纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的铜纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述硫酸铜水溶液浓度为0.045mol/L。
3.根据权利要求1所述的铜纳米颗粒的制备方法，其特征在于：聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜的摩尔比为(3～5):1。
4.根据权利要求3所述的铜纳米颗粒的制备方法，其特征在于：聚乙烯吡咯烷酮和硫酸铜的摩尔比为3:1。
5.一种抗菌塑料，其特征在于，包括塑料本体、以及掺杂于所述塑料本体内的权利要求1至4任一所述的铜纳米颗粒。
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