CN107683852A - 一种载Ag抗菌沸石及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载Ag抗菌沸石及其制备方法，一种载Ag抗菌沸石是由沸石、聚乙烯醇、发泡剂、形貌控制剂、AgNO₃溶液制备而成，先采用聚乙烯醇、发泡剂、形貌控制剂对沸石进行改性，制备出具有空心球状的沸石水凝胶，然后再通过紫外线灯照射，在改性的沸石表面进行Ag离子的附载，制备的载Ag抗菌沸石具有抑制大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌的生长、繁殖及杀死这些细菌的特点，具有广谱抗菌的优点。

Description

一种载Ag抗菌沸石及其制备方法

技术领域

本发明涉及抗菌材料领域，具体涉及一种载Ag抗菌沸石及其制备方法。

背景技术

抗菌剂是人类生存、发展及环境保护不可缺少的物质，众所周知金属银具有很强的杀菌能力和较高的安全性，因而银系抗菌剂的研究和应用成为热点和重点，将银离子负载于具有良好吸附性能和离子交换性能的无机矿物材料上，不仅具有一定的缓释作用，还可赋予抗菌剂所用载体材料的优异性能，使其应用领域扩大。

沸石是一种天然纳米材料，具有多微孔结构特征，粒径小、比表面积大、表面有大量的悬键和不饱和键，具有很高的表面活性，是理想的载体材料。利用沸石多微孔的结构特征，采用离子置换法，以将Ag⁺、Zn²⁺等抗菌金属离子置换进入沸石微孔，制成纳米载银抗菌剂。沸石作为载体以其较大的比表面积为抗菌剂的“接触杀菌”创造了良好的条件，相对有机抗菌剂可产生长期、高效的杀菌效果和化学稳定性、安全性和高耐热性，从而提高抗菌材料的效能，中国专利公开号CN101182689A先采用沸石与硝酸钠混合制备出Na型沸石，通过离子交换法加载较高含量的银离子；中国专利公开号CN1919000A直接采用铵改性沸石和硝酸银混合制备出载Ag沸石。但银离子化学性质活泼，已被还原成黑色的单质银，进一步还可氧化成棕色的氧化银，银离子的这种变化，会使抗菌制品变色，影响其应用范围，还导致抗菌性能大大降低，这是目前银系抗菌剂待解决的技术问题。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种防止载敷的Ag离子被氧化的一种载Ag抗菌沸石，先将沸石改性成空心微球状，再采用紫外光照射进行表面银沉淀，制备出载Ag抗菌沸石，聚乙烯醇的加入可以防止载敷的Ag离子被氧化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种载Ag抗菌沸石，由如下重量份的成分组成：

优选的，所述的载Ag抗菌沸石，由如下重量份的成分组成：

优选的，所述聚乙烯醇为黏度4.5-5MPa.s，平均分子量为17000。

优选的，所述发泡剂为碳酸氢钠，比重2.16g/cm³。

优选的，所述形貌控制剂为NH₄HF₂。

优选的，所述AgNO₃溶液的浓度为10mmol.L^-1。

优选的，所述沸石为4A沸石，粒径为150-200目。

一种载Ag抗菌沸石的制备方法，具体步骤如下：

1)将配方量中2/3聚乙烯醇加入去离子水中，搅拌加热至聚乙烯醇完全溶解，加入沸石，搅拌混合均匀后，进行球磨1-1.5h，加入发泡剂，继续球磨混合20-30min，加入形貌控制剂，磁力搅拌1-1.5h，在120-140℃下反应12h，自然冷却至室温，将沉淀物用去离子水洗至中性，70-80℃真空干燥12h，得空心微球沸石；

2)将上述空心微球沸石加入到溶有1/3聚乙烯醇的AgNO₃溶液中，在温度60℃超声10-15min，静置2h后，将混合物置于60W紫外灯下辐射12h，将辐射产物用去离子水洗涤3次，70-80℃真空烘干，得载Ag空心微球沸石。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.采用聚乙烯醇作为分散剂，有利于沸石的分散性，降低沸石的表面团簇力，制备出均匀性好的空心沸石微球，有利于后续Ag离子的敷载，提高Ag离子的负载能力。

2.采用紫外线灯照射进行Ag离子的表面敷载，提高Ag离子附着能，添加的聚乙烯醇可以在Ag离子表面形成保护膜，防止Ag离子的还原，变性，提高沸石的抗菌能力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

本实施例中一种载Ag抗菌沸石，由如下重量份的成分组成：

一种载Ag抗菌沸石的制备方法，具体步骤如下：

1)将2/3的黏度4.5MPa.s,平均分子量为17000的聚乙烯醇加入去离子水中，搅拌加热至聚乙烯醇完全溶解，加入粒径200目的4A沸石，搅拌混合均匀后，进行球磨1.5h，加入比重2.16g/cm³碳酸氢钠发泡剂，继续球磨混合30min，加入NH₄HF₂形貌控制剂，磁力搅拌1.5h，在140℃下反应12h，自然冷却至室温，将沉淀物用去离子水洗至中性，80℃真空干燥12h，得空心微球沸石；

2)将上述空心微球沸石加入到溶有1/3聚乙烯醇的浓度10mmol/L的AgNO₃溶液中，在温度60℃超声15min，静置2h后，将混合物置于60W紫外灯下辐射12h，将辐射产物用去离子水洗涤3次，80℃真空烘干，得载Ag空心微球沸石。

实施例2

本实施例的制备方法同实施例1，不同的是本实施例中一种载Ag抗菌沸石，由如下重量份的成分组成：

实施例3

本实施例的制备方法同实施例1，不同的是本实施例中一种载Ag抗菌沸石，由如下重量份的成分组成：

抗菌能力测试:

用振荡法测试载Ag沸石的抗菌能力：取1g实施例1-3制备的载Ag抗菌沸石浸泡于200mL的菌悬液中,并置于恒温30℃的振荡器中,在频率120r/min条件下进行振荡,分别在0,2,4,8h移取菌悬液,并稀释100倍后接种到培养基中,在35℃下培养24h后进行菌落计数,抑菌率计算公式:

抑菌数＝(0时刻菌落数-t时刻菌落数)/0时刻菌落数*100％。

测试数据如下：

大肠杆菌时间/min	0	30	60	120
					纯沸石	0	54.1	48.5	32.1
实施例1	0	85.2	98.7	99.9
					实施例2	0	79.8	97.2	99.8
实施例3	0	82.3	98.2	100
					枯草杆菌时间/min	0	30	60	120
纯沸石	0	54.6	47.5	32.3
					实施例1	0	94.2	99.1	100
实施例2	0	89.2	97.5	98.9
					实施例3	0	91.5	99.9	100
金黄色葡萄球菌时间/min	0	30	60	120
					纯沸石	0	52.1	48.3	33.5
实施例1	0	85.7	98.1	99.9
					实施例2	0	80.4	93.5	98.9
实施例3	0	82.7	94.6	99.8

从上表可以看出，实施例1-3制备的载Ag抗菌沸石对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌的细胞均有破坏能力，可以抑制大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌的生长、繁殖及杀死这些细菌，具有广谱抗菌的优点。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种载Ag抗菌沸石，其特征在于，由如下重量份的成分组成：

2.根据权利要求1所述的载Ag抗菌沸石，其特征在于，由如下重量份的成分组成：

3.根据权利要求1所述的载Ag抗菌沸石，其特征在于，所述聚乙烯醇黏度4.5-5MPa.s，平均分子量为17000。

4.根据权利要求1所述的载Ag抗菌沸石，其特征在于，所述发泡剂为碳酸氢钠，比重2.16g/cm³。

5.根据权利要求1所述的载Ag抗菌沸石，其特征在于，所述形貌控制剂为NH₄HF₂。

6.根据权利要求1所述的载Ag抗菌沸石，其特征在于，所述AgNO₃溶液的浓度为10mmol.L^-1。

7.根据权利要求1所述的载Ag抗菌沸石，其特征在于，所述沸石为4A沸石，粒径为150-200目。

8.一种权利要求1所述的载Ag抗菌沸石的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将配方量中2/3聚乙烯醇加入去离子水中，搅拌加热至聚乙烯醇完全溶解，加入沸石，搅拌混合均匀后，进行球磨1-1.5h，加入发泡剂，继续球磨混合20-30min，加入形貌控制剂，磁力搅拌1-1.5h，在120-140℃下反应12h，自然冷却至室温，将沉淀物用去离子水洗至中性，70-80℃真空干燥12h，得空心微球沸石；

2)将上述空心微球沸石加入到溶有1/3聚乙烯醇的AgNO₃溶液中，在温度60℃超声10-15min，静置2h后，将混合物置于60W紫外灯下辐射12h，将辐射产物用去离子水洗涤3次，70-80℃真空烘干，得载Ag空心微球沸石。