CN110586093A - 一种兼具抗菌及催化活性的无机材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兼具抗菌及催化活性的无机材料及其制备方法，属于材料制备技术领域。以醋酸锌为原料，采用模板技术结合不等价离子掺杂及氧气气氛煅烧工艺制备介孔改性氧化锌活性材料，随后以AgNO3和纳米材料稳定剂为原料，采用化学镀膜沉积技术将氧化银嵌入氧化锌介孔及表面，并利用还原性气氛煅烧进行部分脱氧在材料中制造氧空位，获得兼具抗菌及催化活性的介孔无机材料。所制得的材料对常见的病毒细菌的抗菌率可达到82‑99%以上，在空气中产生负离子增量超过3700‑5000个/每立方厘米，甲醛去除率达到70‑88%以上。本技术所制备的材料可应用于陶瓷表面的喷镀开发绿色功能性陶瓷。

Description

一种兼具抗菌及催化活性的无机材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种兼具抗菌及催化活性的无机材料及其制备方法。
背景技术
室内空气质量的优劣将影响人们的生活、工作及身体健康，改善居室、办公及车内等环境空气质量以提高人民的生活质量已成为民众的急切盼望。人体在呼吸过程中不仅会散发出多种气味甚至有毒成分同时也将产生病菌。调查研究表明68%的人体疾病都与室内空气污染有关。空气中有害细菌病毒严重影响着人们的身体健康，引起广泛的关注。为此，人们开发了各种空气抗菌设备及抗菌材料。发明专利“一种空气抗菌净化机”（申请号：201811059922.4），通过加热蒸发设置中药液罐的药液，将药液扩散到室内，从而对室内空气进行净化；发明专利“高效净化空气/抗菌/自动调湿硅藻泥壁材及制备方法 ”（申请号：201410783137.9）以硅藻土为主要原材料，配合硅灰石粉、海泡石粉、氢氧化钙、生石灰、石英砂、重钙粉等原材料，胶粉、消泡剂、漂白剂、保水材料等辅助材料制备成高效净化空气/抗菌/自动调湿硅藻泥壁材；发明专利“聚合胍空气消毒清新剂 ”（申请号：200710115383.7），其主要成分为聚丙烯酸乳化剂、聚六亚甲基胍、脱臭剂、丙二醇甲醚、乙醇及三乙醇胺及吐温-80，可作为空气抗菌消毒。上述专利技术的消毒原理是基于一些有机的消毒剂或无机的氧化剂，在消毒杀菌过程中会造成空气的二次污染。发明专利“一种Ag负载ZnO全介孔纳米纤维的制备方法”（201610559603. 4）采用静电纺丝制备工艺在纳米氧化锌的表面镀上银；发明专利“一种无机介孔抗菌材料及其制备方法”（200410066666.3 ）以介孔氧化硅材料或介孔碳材料为无机载体，负载ZnO或Ag纳米颗粒组成，利用溶液法及高温煅烧方法获得了一种杀菌的无机介孔抗菌材料。
空气负离子能改善及清新空气。发明专利“具有产生负氧离子功能的空气净化材料”（申请号：201711433441.0 ），公开了其技术所用的净化材料为偶氮类化合物，并把偶氮类化合物材料附着在聚合物载体上。该技术产生负氧离子的活性材料偶氮类化合物为有机物，其稳定性较差。发明专利“一种负氧离子多孔材料”以纳米电气石、纳米二氧化钛、超细硬质酸钙、超细滑石粉作为产生负氧离子的纳米电气石浆液，并以碳或石墨或其它硬质材料作为基体制作能产生负氧离子的多孔材料。但是未经改性的纳米电气石或纳米二氧化钛催化活化空气产生负氧离子的效率比较低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种兼具抗菌及催化活性的无机材料及其制备方法。本技术以醋酸锌为原料，采用模板技术结合不等价离子掺杂及氧气气氛煅烧工艺制备介孔改性氧化锌活性材料，随后以AgNO3和纳米材料稳定剂为原料，采用化学镀膜沉积技术将氧化银嵌入氧化锌介孔中及其表面上，并利用还原性气氛煅烧进行部分脱氧在材料中制造氧空位，获得兼具抗菌及催化活性的介孔无机材料。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）介孔改性氧化锌的制备：以醋酸锌为原料，采用模板技术结合不等价离子掺杂及氧气气氛煅烧工艺制备介孔改性氧化锌活性材料；
（2）银负载介孔改性氧化锌的制备：以AgNO3和纳米材料稳定剂为原料，采用化学镀膜沉积技术将氧化银嵌入介孔改性氧化锌活性材料介孔及表面，并利用还原性气氛煅烧进行部分脱氧在材料中制造氧空位，制备获得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料。
上述步骤（1）介孔改性氧化锌的制备，包括以下具体步骤：
1）将醋酸锌与硝酸盐混合后溶于去离子水，然后加入多齿螯合剂，搅拌40-60min后加入模板剂，继续搅拌3-5h形成溶液A；
2）用6N的氨水或6N盐酸调节溶液A的pH值为6.5- 10.5，继续搅拌3-10小时形成溶胶凝胶；
3）把步骤2）所形成的溶胶凝胶置于高压反应釜中，于120-210℃下保温36-72小时，冷却后过滤；
4）将步骤3）过滤物取出后置于稀盐酸与无水乙醇的混合液中搅拌1-2小时，过滤后再用无水乙醇洗涤过滤物后再过滤，重复3-5次；最后把过滤物置于干燥箱中于120℃下干燥4小时获得前驱体物；
5）将前驱体物置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟1℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温48-72小时获得介孔改性氧化锌粉末；
上述步骤1）中所述硝酸盐为硝酸铝或硝酸锰或硝酸铁中的一种或两种；所述多齿螯合剂为DOTA（1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四羧酸）或EDTA（乙二胺四乙酸二钠盐）；所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基苯磺酸钠或十八碳-9-烯醇中的一种。
上述步骤1）中所述醋酸锌、硝酸盐、多齿螯合剂三者的摩尔比为：1：0.001-0.005：0.05-0.5。
上述步骤1）中去离子水的用量为1mol醋酸锌10-100 L的去离子水；模板剂的加入量为1mol醋酸锌50-500 g模板剂。
上述步骤4）中稀盐酸与无水乙醇按体积比为1:1-3 的比例混合；稀盐酸与无水乙醇的混合液的体积为过滤物体积的2-4倍。
上述步骤（2）银负载介孔改性氧化锌的制备，包括以下具体步骤：
（a）步骤（1）制备获得的介孔改性氧化锌粉末加入乙二醇中，200W超声振荡，形成溶液B；
（b）20-30mg 硝酸银溶于50-150 mL的去离子水中形成硝酸银溶液；10 mg巯基乙酸溶解于15 mL的无水乙醇中形成巯基乙酸乙醇溶液；将巯基乙酸乙醇溶液与硝酸银水溶液混合并用200W超声波震荡器超声震荡30min-60min，形成溶液C；
（c）把B、C两溶液混合，用200W超声波震荡器超声震荡1-2小时，而后过滤进行固液分离；分离出来的固体物平铺在陶瓷板上并置于密闭容器中，密闭容器中充满氨气并静置48-72小时，氨将与固体物中的水反应生成氢氧化铵并与硝酸银反应生产氧化银；
（d）用无水乙醇洗涤固体物并过滤，重复2-3次；其中无水乙醇的体积是固体物体积的2-3倍；之后将固体物置于小烧杯中于干燥箱中120℃下干燥4小时，而后置于坩埚中，在氧气气氛保温一段时间，而后在氢气氮气气氛中保温一段时间，最终获得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料。
上述步骤（a）中，每克介孔改性氧化锌粉末中加入10-16mL乙二醇。
上述步骤（d）中在氧气气氛中以每分钟2℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温6-8小时，而后再氢气氮气气氛中在450-550℃下保温16-24小时；氢气氮气气氛中氢气与氮气的体积比为5%：95%。
一种如上述方法制备获得的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料。
上述兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料应用于陶瓷表面的喷镀开发绿色功能性陶瓷。
本发明的优点在于：
（1）银负载介孔改性氧化锌催化活性材料具有很好的抗菌性能，对常见的病毒细菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率可达到82-99%以上，在空气中产生负离子增量超过3700-5000个/每秒每平方厘米，甲醛去除率达到70-88%以上。
（2）本发明的无机材料兼具抗菌性能和催化活性，双重优异性能，无毒无害，安全环保。
附图说明
图1为银负载介孔改性氧化锌催化活性材料的TEM图。左图为整体图，右图为局部放大图。
图2为银负载介孔改性氧化锌催化活性材料的XRD图。PDF#36-1451：ZnO标准卡；PDF#04-0783：Ag标准卡。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
实施例1
一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，包括以下步骤：
（一）介孔改性氧化锌的制备：称取分析纯Zn(CH3COO)21mol，称取分析纯硝酸铝1mmol，在搅拌下溶于10L的去离子水中，而后加入多齿螯合剂DOTA（1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四羧酸）0.05mol，搅拌40分钟后加入模板剂十六烷基三甲基溴化铵50g，搅拌3小时形成溶液A；用6N的氨水或6N盐酸调节溶液A的pH值为6.5，继续搅拌3小时形成溶胶凝胶；所形成的溶胶凝胶置于高压反应釜里，于210℃下保温36小时，冷却后过滤；过滤物取出后置于稀盐酸与无水乙醇（体积比为1:1）的混合液中搅拌1小时，过滤后再用无水乙醇洗涤过滤物并过滤，重复3次。稀盐酸及无水乙醇的体积为过滤物体积的2倍。最后把过滤物置于干燥箱中于120℃下干燥4小时获得前驱体物；把前驱体物置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟1℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温48小时获得介孔改性氧化锌粉末；
（二）银负载介孔改性氧化锌的制备：
称取5g的介孔改性氧化锌粉末，加入50ml的乙二醇，用200W超声波震荡器超声震荡30分钟，形成B溶液；称取20mg 硝酸银溶于50mL的去离子水里，称10mg巯基乙酸防聚剂溶解于15mL的无水乙醇中，把巯基乙酸的乙醇溶液与硝酸银水溶液混合并用200W超声波震荡器超声震荡30分钟形成C溶液；把B、C两溶液混合，200W超声震荡1小时，而后过滤进行固液分离，所分离出来的溶液可以回收再使用以减少原材料的浪费。把分离出来的固体物平铺在陶瓷板上并置于密闭容器中，密闭容器中充满氨气并静置48小时。氨将与固体物中的水反应生成氢氧化铵并与硝酸银反应生产氧化银，由于这个反应是十分缓慢的过程，所生成的氧化银十分细小。用无水乙醇洗涤固体物而后再进行过滤，重复2次，其中无水乙醇的体积是固体物体积比的2倍。将所得固体物置于小烧杯中于干燥箱中120℃下干燥4小时，而后置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟2℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温6-8小时，而后在氢气氮气气氛（体积比为：5%H2:95%N2）中在450℃下保温24小时，最终获得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料，记为活性材料样品1。
实施例2
一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，包括以下步骤：
（一）介孔改性氧化锌的制备：称取分析纯Zn(CH3COO)21mol，称取分析纯硝酸铁3mmol，在搅拌下溶于60L的去离子水中，而后加入多齿螯合剂如DOTA-0.3mol，搅拌1小时后加入模板剂十八烷基苯磺酸钠250g，搅拌4小时形成溶液A；用6N的氨水调节溶液A的pH值为8.5，继续搅拌6小时形成溶胶凝胶；把溶胶凝胶置于高压反应釜里，于180℃下保温54小时，冷却后过滤；将过滤物取出后置于稀盐酸与无水乙醇（体积比为1:2）的混合液中搅拌1.5小时，过滤后再用无水乙醇洗涤过滤物再进行过滤，重复4次。稀盐酸及无水乙醇的体积为过滤物体积的3倍。最后把过滤物置于干燥箱中于120℃下干燥4小时获得前驱体物；把前驱体物置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟1℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温60小时获得介孔改性氧化锌粉末；
（二）银负载介孔改性氧化锌的制备：
称取5g的介孔改性氧化锌粉末，加入65ml的乙二醇，200W超声震荡30分钟，形成B溶液；称取25mg 硝酸银溶于100mL的去离子水里，称10mg巯基乙酸防聚剂溶解于15mL的无水乙醇中，把巯基乙酸的乙醇溶液与硝酸银水溶液混合并超声震荡45分钟形成C溶液；把B、C两溶液混合，200W超声震荡1.5小时，而后过滤进行固液分离，所分离出来的溶液可以回收再使用以减少原材料的浪费。把分离出来的固体物平铺在陶瓷板上并置于密闭容器中，密闭容器中充满氨气并静置60小时。氨将与固体物中的水反应生成氢氧化铵并与硝酸银反应生产氧化银，由于这个反应是十分缓慢的过程，所生成的氧化银十分细小。用无水乙醇洗涤固体物而后再进行过滤，重复3次，其中无水乙醇与固体物的体积比为3倍。将所得固体物置于小烧杯中于干燥箱中120℃下干燥4小时，而后置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟2℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温7小时，而后在氢气氮气气氛（体积比为：5%H2:95%N2）中在500℃下保温20小时，最终获得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料，记为活性材料样品2。
本实施例制备的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料的TEM图，见图1。图1结果表明，制备所得的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料有很多微孔，其孔径大小大约位于2-10 nm。
本实施例制备的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料的XRD图见图2。图2结果表明，所制备的银负载介孔改性氧化锌里含有与ZnO标准卡PDF#36-1451相对应的物相ZnO和与Ag标准卡PDF#04-0783相对应的物相Ag。
实施例3
一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，包括以下步骤：
（一）介孔改性氧化锌的制备：称取分析纯Zn(CH3COO)21mol，称取分析纯硝酸铝和硝酸锰两种混合物共计5mmol，在搅拌下溶于100L的去离子水中，而后加入多齿螯合剂如EDTA（乙二胺四乙酸二钠盐）0.5mol，搅拌1小时后加入模板剂十八碳-9-烯醇500g，搅拌5小时形成溶液；用6N盐酸调节溶液的pH值为10.5，继续搅拌10小时形成溶胶凝胶；把溶胶凝胶置于高压反应釜里，于120℃下保温72小时，冷却后过滤；过滤物取出后置于稀盐酸与无水乙醇（体积比为1:3）的混合液中搅拌2小时，过滤后再用无水乙醇洗涤过滤物再进行过滤，重复5次。稀盐酸及无水乙醇的体积为过滤物体积的4倍。最后把过滤物置于干燥箱中于120℃下干燥4小时获得前驱体物；把前驱体物置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟1℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温72小时获得介孔改性氧化锌粉末；
（二）银负载介孔改性氧化锌的制备：
称取5g的介孔改性氧化锌粉末，加入80mL的乙二醇，200W超声震荡30分钟，形成B溶液；称取30mg 硝酸银溶于150 mL的去离子水里，称10mg巯基乙酸防聚剂溶解于15 mL的无水乙醇中，把巯基乙酸的乙醇溶液与硝酸银水溶液混合并超声震荡1小时形成C溶液；把B、C两溶液混合，200W超声震荡2小时，而后过滤进行固液分离，所分离出来的溶液可以回收再使用以减少原材料的浪费。把分离出来的固体物平铺在陶瓷板上并置于密闭容器中，密闭容器中充满氨气并静置72小时。氨将与固体物中的水反应生成氢氧化铵并与硝酸银反应生产氧化银，由于这个反应是十分缓慢的过程，所生成的氧化银十分细小。用无水乙醇洗涤固体物而后再进行过滤，重复3次，其中无水乙醇与固体物的体积比为3倍。将所得固体物置于小烧杯中于干燥箱中120℃下干燥4小时，而后置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟2℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温8小时，而后在氢气氮气气氛（体积比为：5%H2:95%N2）中在550℃下保温24小时，最终获得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料，记为活性材料样品3。
实施例4
对实施例1-3制备所得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料（活性材料样品1-3）的抗菌性进行检测：
抗菌率测定方法：采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，配成含菌量为105～106cfu/mL的细菌悬液。分别取0.5克实施例1-3制备的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料（活性材料样品1-3）分别投入250mL的三角瓶中，加入95mL的磷酸盐缓冲液和5mL的菌液，另外取一个空的250mL三角瓶作为对照样品，分别加入95mL的磷酸盐缓冲液和5mL的菌液，同时做一份空白对照样品即不投入抗菌材料，置于振荡摇床上，以270r/min振摇24小时。取0.5mL振摇后的样液，用涂布法计算活菌数，测定对照样品平均菌落数和被试样品平均菌落数，并按如下公式计算材料的抗菌率：
抗菌材料的抗菌率（%）＝（对照样品平均菌落数－被试样品平均菌落数）／对照样品平均菌落数×100%。
兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料的抗菌率：
表1 活性材料样品1的抗菌率
表2 活性材料样品2的抗菌率
表3 活性材料样品3的抗菌率
实施例5
检测本发明实施例1-3制备的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料(活性材料样品1-3)的催化活性。
1. 产品负氧离子测试采用“JC/T 1016-2006 材料负离子发生量的测试方法”。
采用静态测定方法，测试舱设计为长宽高为700mm×660mm×840mm，总体积为0.4m3,材质为不锈钢，粉料盘共5个设计为直径为20 mm高为2 mm。测试温度为20-25℃相对湿度为40-60 %。实验时，把5个空的样品盘分别放置于测试舱的4个角落和中间位置，静置24小时后用空气负离子测试仪每隔半小时测试一次，连续测试16次，记录数值，计算平均值，获得本底负离子浓度；实验样品过140目筛孔，称取10克样品均分平铺于5个粉料盘中，并把5个样品盘分别放置于测试舱的4个角落和中间位置，静置24小时后用空气负离子测试仪每隔半小时进行测试一次，连续测试16次，记录数值，计算平均值，获得样品负离子浓度；样品负离子浓度减去本底负离子浓度即为样品产生负离子增量。
表4 活性材料样品1-3负离子增量测量值
2. 室内有害气体甲醛净化率测试采用“室内空气净化功能涂覆材料净化性能” JC/T1074-2008。
两个试验舱大小设计为1m3，长宽高为1250mm×800mm× 1000mm，一个作为样品舱，一个作为对比舱，试验舱顶部放置一只30W日光灯、内左侧中心位置放置一个15W的风扇用于均匀舱内空气。采用市售水性硅藻泥涂料作为载体，兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料为活性材料，按所制备的活性材料与水性硅藻泥涂料的质量百分比为5:95进行混合并搅拌均匀，而后涂布在2块500mm×500mm的玻璃板上，厚度4mm-6mm，自然干燥7天后作为样品玻璃板开始试验；单独取同样的水性硅藻泥涂料涂布在2块500mm×500mm的玻璃板上，厚度4mm-6mm，自然干燥7天后作为空白玻璃板开始试验。试验按如下步骤进行
2.1试剂的配制
（1）配制5mol/L KOH 溶液：称取 28.0g 氢氧化钾溶于 100mL 水中。
（2）配制 1.5% 高碘酸钾溶液：取 1.5g 高碘酸钾于 0.2mol/L 的KOH 溶液中，稀释至 100mL, 水浴加热溶解。
（3）配制吸收液：称取 1g 三乙醇胺，0.25g 偏重亚硫酸钠和 0.25g 乙二胺乙酸二钠于水中并稀释至 1000mL。
（4）配制0.5%4—氨基—3—联氮—5—硫基—1,2,4—三氮杂茂（AHMT）溶液：称取0.25g AHMT 溶于 0.5mol/L 的盐酸中，并稀释到 50mL，此试剂置于棕色瓶中，可保存半年。
2.2 样品性能测试
采用大气采样器对样品玻璃板及空白玻璃板的甲醛降解率进行测定。
（1）分别把两块样品玻璃板放入样品舱的对角位置。
（2）用微量进样器分别吸取 1.0uL 甲醛溶液于扇形滤纸片上，放入样品舱和对比舱中，静置 30min。
（3）开风扇鼓风 30min，停止鼓风，分别用 2 只装有 5.00mL 吸收液的吸收管连接大气采样器，吸收空白舱和样品舱中的含有甲醛的空气，采样 20min后，关闭大气采样器，静置 10min。并用移液管收集采样吸收液 2.00mL 于 25mL的比色管中，待用。
（4）重复（3）步骤，连续测四个小时。
（5）分别把两块空白玻璃板放入对比舱的对角位置，重复上述（2）-（4）步骤。
2.3 样品表征
用紫外分光光度计，在基线为 200-900nm，检测峰值范围在 400-750nm 条件下进行紫外光谱分析，具体实验步骤如下：
（1）在装有 2.00mL 采样吸收液的比色管中，依次加入 1.0mL 5mol/LKOH溶液，1.0mL0.5%AHMT 溶液，盖上管塞，轻轻颠倒混匀三次。静置 20min 后，加入0.30mL1.5% 高碘酸钾溶液，显色5min，定容到 25mL，混合均匀后，待用。
（2）用石英比色皿装样品，以蒸馏水为空白对照，用紫外分光光度计扫描其吸收光谱,并由其最大吸收峰下的吸光度值测出甲醛净化率。
2.4 计算方法
甲醛净化率A%= ×100%
其中 A0为空白舱空气中甲醛的吸光度值（即甲醛的含量）；
A1为样品舱空气中甲醛的吸光度值（即甲醛的含量）。
表5活性材料样品1-3甲醛降解率
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）介孔改性氧化锌的制备：以醋酸锌为原料，采用模板技术结合不等价离子掺杂及氧气气氛煅烧工艺制备介孔改性氧化锌活性材料；
（2）银负载介孔改性氧化锌的制备：以AgNO3和纳米材料稳定剂为原料，采用化学镀膜沉积技术将氧化银嵌入介孔改性氧化锌活性材料介孔及表面，并利用还原性气氛煅烧进行部分脱氧在材料中制造氧空位，制备获得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料。
2.根据权利要求1所述的一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）介孔改性氧化锌的制备，包括以下具体步骤：
1）将醋酸锌与硝酸盐混合后溶于去离子水，然后加入多齿螯合剂，搅拌40-60min后加入模板剂，继续搅拌3-5h形成溶液A；
2）用6N的氨水或6N盐酸调节溶液A的pH值为6.5- 10.5，继续搅拌3-10小时形成溶胶凝胶；
3）把步骤2）所形成的溶胶凝胶置于高压反应釜中，于120-210℃下保温36-72小时，冷却后过滤；
4）将步骤3）过滤物取出后置于稀盐酸与无水乙醇的混合液中搅拌1-2小时，过滤后再用无水乙醇洗涤过滤物后再过滤，重复3-5次；最后把过滤物置于干燥箱中于120℃下干燥4小时获得前驱体物；
5）将前驱体物置于坩埚中，在氧气气氛中以每分钟1℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温48-72小时获得介孔改性氧化锌粉末。
3.根据权利要求2所述的一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中所述硝酸盐为硝酸铝或硝酸锰或硝酸铁中的一种或两种；所述多齿螯合剂为1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四羧酸DOTA或乙二胺四乙酸二钠盐EDTA；所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基苯磺酸钠或十八碳-9-烯醇中的一种；所述醋酸锌、硝酸盐、多齿螯合剂三者的摩尔比为：1：0.001-0.005：0.05-0.5。
4.根据权利要求2所述的一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中去离子水的用量为1mol醋酸锌10-100L的去离子水；模板剂的加入量为1mol醋酸锌50-500g模板剂。
5.根据权利要求2所述的一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中稀盐酸与无水乙醇按体积比为1:1-3的比例混合，稀盐酸无水乙醇混合液；稀盐酸无水乙醇混合液的体积为过滤物体积的2-4倍。
6.根据权利要求1所述的一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）银负载介孔改性氧化锌的制备，包括以下具体步骤：
（a）步骤（1）制备获得的介孔改性氧化锌粉末加入乙二醇中，200W超声振荡，形成溶液B；
（b）20-30mg 硝酸银溶于50-150 mL的去离子水中形成硝酸银溶液；10 mg巯基乙酸溶解于15mL的无水乙醇中形成巯基乙酸乙醇溶液；将巯基乙酸乙醇溶液与硝酸银水溶液混合并，用200W超声波震荡器超声震荡30min-60min，形成溶液C；
（c）把B、C两溶液混合，用200W超声波震荡器超声震荡1-2小时，而后过滤进行固液分离；分离出来的固体物平铺在陶瓷板上并置于密闭容器中，密闭容器中充满氨气并静置48-72小时，氨将与固体物中的水反应生成氢氧化铵并与硝酸银反应生产氧化银；
（d）用无水乙醇洗涤固体物并过滤，重复2-3次；其中无水乙醇的体积是固体物体积的2-3倍；之后将固体物置于小烧杯中于干燥箱中120℃下干燥4小时，而后置于坩埚中，在氧气气氛保温一段时间，而后在氢气氮气气氛中保温一段时间，最终获得兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料。
7.根据权利要求6所述的一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（a）中，每克介孔改性氧化锌粉末中加入10-16 mL乙二醇。
8.根据权利要求6所述的一种兼具抗菌及催化活性的无机材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（d）中在氧气气氛中以每分钟2℃的升温速率由室温升高到360℃并在360℃下保温6-8小时，而后再氢气氮气气氛中在450-550℃下保温16-24小时；氢气氮气气氛中氢气与氮气的体积比为5%：95%。
9.一种如权利要求1-8任一项所述方法制备获得的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料。
10.如权利要求9所述的兼具抗菌及催化活性的银负载介孔改性氧化锌无机材料应用于陶瓷表面的喷镀开发绿色功能性陶瓷。
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