CN109221252A - 一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法及其抗菌材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法及其抗菌材料,具体步骤如下:步骤一,将碳点溶液逐滴加入含有氯化铜的水溶液中并且加热反应,得到第一混合物;步骤二,将第一混合物进行离心处理并且取沉淀,多次洗涤沉淀然后在烘箱中烘干,即得到成品。本发明的制备过程简单,原料易得,条件温和,制得的抗菌材料抗菌效果良好,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及纳米功能材料的技术合成领域,具体是一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法。
背景技术
碳点是新兴的碳基纳米材料,是一种零维半导体纳米晶体,元素组成主要为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N),表面上有大量的羟基、羧基和氨基等官能团,反应活性高。碳点具有优良的荧光性能、原料易得、低毒性、良好的水容性和生物相容性,可以广泛应用于生物成像、有机合成、药物载体,抗菌材料研发等领域。
铜是一种天然的金属元素,带正电的铜离子和带负电的细菌易结合,并且易穿透细菌的细胞壁与细胞内的DNA和RNA结合,破坏细菌的蛋白质和呼吸酶,进而造成细菌的死亡达到杀菌灭菌的作用。
目前尚未有将铜离子和荧光碳点相结合的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将碳点溶液逐滴加入含有氯化铜的水溶液中并且加热反应,得到第一混合物;
步骤二,将第一混合物进行离心处理并且取沉淀,多次洗涤沉淀然后在烘箱中烘干,即得到成品。
作为本发明进一步的方案:含有氯化铜的水溶液中氯化铜的浓度为2-6 mmol/L。
作为本发明进一步的方案:碳点溶液和含有氯化铜的水溶液中的介质均采用高纯水。
作为本发明进一步的方案:碳点溶液中碳点为将柠檬酸和尿素溶于N, N- 二甲基甲酰胺中,然后将混合液转移到反应釜中,放入到烘箱中反应,反应结束后,自然冷却到室温,将反应液用含有氢氧化钠的乙醇溶液洗涤5次,然后将得到的固体放在烘箱中烘干得到。
作为本发明进一步的方案:碳点溶液中碳点和高纯水的质量体积比为0.02-0.05g:1mL。
作为本发明进一步的方案:加热反应的温度为油浴常压的条件下在90-105摄氏度反应15-25分钟。
作为本发明进一步的方案:洗涤沉淀采用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤沉淀数次,直至上层清液无色。
作为本发明进一步的方案:烘箱的温度为95-105摄氏度。
本发明还包括所述铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法中制备的抗菌材料。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的制备过程简单, 原料易得,条件温和,制得的抗菌材料抗菌效果良好,应用前景广阔。
附图说明
图1为铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法的材料与大肠杆菌的抗菌效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将柠檬酸和尿素溶于N, N- 二甲基甲酰胺中,然后将混合液转移到反应釜中,放入到烘箱中反应。反应结束后,自然冷却到室温,将反应液用含有氢氧化钠的乙醇溶液洗涤5次,然后将得到的固体放在烘箱中烘干,得到红褐色粉末;
步骤二,取0.09g碳点溶于3mL高纯水制得碳点溶液,将其逐滴加入7ml 6mmol/L的氯化铜水溶液中,滴加完毕后将圆底烧瓶密封,在常压条件下,油浴加热95摄氏度,反应25分钟。反应结束后,将反应液离心分离,用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤沉淀数次直至上层清液无色,置于100摄氏度的烘箱中干燥得到成品。
实施例2
一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将柠檬酸和尿素溶于N, N- 二甲基甲酰胺中,然后将混合液转移到反应釜中,放入到烘箱中反应。反应结束后,自然冷却到室温,将反应液用含有氢氧化钠的乙醇溶液洗涤6次,然后将得到的固体放在烘箱中烘干,得到红褐色粉末;
步骤二,取0.06g碳点溶于3mL高纯水制得碳点溶液,将其逐滴加入6ml 4mmol/L的氯化铜水溶液中,滴加完毕后将圆底烧瓶密封,在常压条件下,油浴加热100摄氏度,反应20分钟;反应结束后,将反应液离心分离,用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤沉淀数次直至上层清液无色,置于105摄氏度的烘箱中干燥得到成品。
实施例3
一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将柠檬酸和尿素溶于N, N- 二甲基甲酰胺中,然后将混合液转移到反应釜中,放入到烘箱中反应。反应结束后,自然冷却到室温,将反应液用含有氢氧化钠的乙醇溶液洗涤6次,然后将得到的固体放在烘箱中烘干,得到红褐色粉末;
步骤二,取0.07g碳点溶于3mL高纯水制得碳点溶液,将其逐滴加入8ml 2mmol/L的氯化铜水溶液中,滴加完毕后将圆底烧瓶密封,在常压条件下,油浴加热105摄氏度,反应18分钟;反应结束后,将反应液离心分离,用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤沉淀数次直至上层清液无色,置于95摄氏度的烘箱中干燥得到成品。
肠杆菌为革兰氏阴性短杆菌,金黄色葡萄球菌革兰氏阳性短杆菌,两者都是人类化脓感染中,最常见的病原菌,而脂多糖和脂磷壁酸分别是革兰阴性和革兰阳性菌细胞壁的主要成分,两者均带负电荷。碳点本身带正电荷的极性面可以帮助结合细菌表面负电结构成分,通过与抑菌性能优异的铜离子复合更加强了碳点复合材料在抗菌材料领域的应用。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一,将碳点溶液逐滴加入含有氯化铜的水溶液中并且加热反应,得到第一混合物;
步骤二,将第一混合物进行离心处理并且取沉淀,多次洗涤沉淀然后在烘箱中烘干,即得到成品。
2.根据权利要求1所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,所述含有氯化铜的水溶液中氯化铜的浓度为2-6 mmol/L。
3.根据权利要求1所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,所述碳点溶液和含有氯化铜的水溶液中的介质均采用高纯水。
4.根据权利要求1或3所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,所述碳点溶液中碳点为将柠檬酸和尿素溶于N, N- 二甲基甲酰胺中,然后将混合液转移到反应釜中,放入到烘箱中反应,反应结束后,自然冷却到室温,将反应液用含有氢氧化钠的乙醇溶液洗涤5次,然后将得到的固体放在烘箱中烘干得到。
5.根据权利要求1所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,所述碳点溶液中碳点和高纯水的质量体积比为0.02-0.05g:1mL。
6.根据权利要求1所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,所述加热反应的温度为油浴常压的条件下在90-105摄氏度反应15-25分钟。
7.根据权利要求1所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,所述洗涤沉淀采用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤沉淀数次。
8.根据权利要求1所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法,其特征在于,所述烘箱的温度为94-108摄氏度。
9.一种如权利要求1-8任一所述的铜离子掺杂碳点的抗菌材料的制备方法所制备的抗菌材料。
10.一种如权利要求9所述的抗菌材料在制备生物成像产品和有机合成产品中的应用。
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