CN110640161B - 魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法 - Google Patents

魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110640161B
CN110640161B CN201910949454.6A CN201910949454A CN110640161B CN 110640161 B CN110640161 B CN 110640161B CN 201910949454 A CN201910949454 A CN 201910949454A CN 110640161 B CN110640161 B CN 110640161B
Authority
CN
China
Prior art keywords
konjac glucomannan
nano
silver
silver sol
sol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910949454.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110640161A (zh
Inventor
简文杰
马英
赵海军
熊何健
侯梦然
贾斌梅
沈秀霖
苏馨楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Medical College
Original Assignee
Xiamen Medical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Medical College filed Critical Xiamen Medical College
Priority to CN201910949454.6A priority Critical patent/CN110640161B/zh
Publication of CN110640161A publication Critical patent/CN110640161A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110640161B publication Critical patent/CN110640161B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • 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
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054—Nanosized particles
    • B22F1/0545—Dispersions or suspensions of nanosized particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/107—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing organic material comprising solvents, e.g. for slip casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

本发明采用魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法，属于纳米加工技术领域。其制备方法为：在水相体系中，将充分溶胀的魔芋葡甘聚糖溶液与硝酸银溶液混合；然后采用超声波处理、油浴或水浴加热器，进行短时间氧化还原反应，制备出少量的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶；最后将反应体系置于可见光或紫外线辐射，借助纳米银溶胶的光催化还原特性，将剩下的硝酸银全部还原生成魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。本发明制备的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶无银离子残留，无须后续处理可直接使用，而且具有较高的氧化稳定性。该制备方法简单、绿色，且生成的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶具有较高的生物相容性。

Description

魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法
技术领域
本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种采用魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法。
背景技术
纳米银溶胶因具有高效、抗菌广、不产耐药性等特点，而在衣服、食品、涂料、化妆品、医疗设备、塑料和纺织品等领域得到广泛应用。相关技术采用水合肼、硼氢化钠等化学试剂作为还原剂，与硝酸银反应制备纳米银溶胶。但水合肼、硼氢化钠等化学试剂具有一定的生物毒性，其残留物不仅给环境带来负面影响，而且影响纳米银溶胶的生物安全性，这大大限制了其在医学和生物等领域的应用。
为克服化学还原剂的生物毒性，相关技术采用多糖作为还原剂和稳定剂，经水热法或其它方法制备多糖纳米银溶胶。多糖纳米银溶胶虽克服了化学还原剂的化学残留问题，但以多糖作为唯一的还原剂，其还原性还不够强，反应后需进行透析或采用离心沉淀法去除残留的硝酸银。这不仅增加了制备工艺的复杂性，且对环境造成了潜在的重金属污染威胁。
除上述生物安全性、制备工艺复杂性及环境污染性问题外，当前纳米溶胶(包括多糖纳米银溶胶)还普遍存在着易氧化性,即在贮藏、使用过程中部分纳米银溶胶被氧化成游离的银离子(Ag+)释放出来，造成生物安全性问题。
综上所述，当前相关技术中的纳米银溶胶因工艺复杂性、还原剂化学残留及易氧化性等问题，无法在医学、生物及化妆品等领域广泛使用。因此，如何进一步改进多糖纳米银溶胶的制备工艺及其氧化稳定性，已成为目前亟待解决的关键技术问题。
魔芋葡甘聚糖(也称葡甘聚糖)，是一种重要的可食用多糖，其具有良好的生物相容性、亲水性、凝胶性及成膜性。目前，利用魔芋葡甘聚糖作为还原剂和稳定剂制备纳米银溶胶的研究还未见报道。
发明内容
本发明公开了魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法。
本发明具体通过以下技术方案实现：
在水相体系中，先将魔芋葡甘聚糖与硝酸银混合溶液进行氧化还原反应，制备出少量的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶；然后将反应体系置于可见光或紫外线辐射，直到硝酸银全部还原成纳米银溶胶。
优选地，氧化还原反应采用超声波处理、油浴或水浴加热。
优选地，所述的氧化还原时间为1-20min。
优选地，所述魔芋葡甘聚糖至少包括以下之一：天然魔芋葡甘聚糖、天然魔芋葡甘聚糖降解产物。
优选地，所述天然魔芋葡甘聚糖降解产物至少包括以下之一：魔芋葡甘聚糖酸水解产物、魔芋葡甘聚糖碱水解产物、魔芋葡甘聚糖酶水解产物、双氧水降解魔芋葡甘聚糖产物、γ-射线降解鲍魔芋葡甘聚糖产物、超声波降解魔芋葡甘聚糖产物、纳米金属光催化降解魔芋葡甘聚糖产物。
优选地，所述魔芋葡甘聚糖酶水解产物是指魔芋葡甘聚糖经多糖酶水解后的产物。其中，多糖酶选自以下一种或者多种混合物：纤维素酶、内切β-(1,4)-甘露聚糖酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶、外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶。
优选地，所述的纳米金属光催化降解魔芋葡甘聚糖产物，是指魔芋葡甘聚糖经纳米金属光催化降解后的产物。其中，纳米金属选自以下一种或者多种混合物：纳米TiO2、纳米ZnO、纳米SnO2、纳米WO3、纳米CdS、纳米Fe2O3、纳米Bi2O3、纳米Ag。
优选地，所述的魔芋葡甘聚糖降解物包括：粉末状魔芋葡甘聚糖降解物，以及溶解于水的魔芋葡甘聚糖降解物溶液。
优选地，上述魔芋葡甘聚糖酶解产物的具体制备方法为：将魔芋葡甘聚糖充分溶胀后的溶液作为酶解原材料，然后在水相体系中加入多糖酶进行单次或多次保温酶解，酶解液经离心后，弃渣，取上清液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
优选地，上述魔芋葡甘聚糖制备纳米银溶胶的具体步骤如下：
1、将充分溶胀的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，使混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为0.1mg/mL～15mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-5mol/L～10.0mol/L。
2、将上述溶液按以下两种方式之一进行短时间的氧化还原反应，生成少量的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶：
(1)方式一：将上述溶液置于超声波处理器中，调节超声波功率为0.1～1.6kW，超声波频率为17.5-22kHz，处理时间为1～10min后，即可得到含少量纳米银溶胶的反应溶液。
(2)方式二：将上述溶液置于油浴或水浴中加热反应，控制反应温度为35℃～200℃，加热反应1min～10min后，即可得到含少量纳米银溶胶的反应溶液。
3、将上述含少量纳米银溶胶的反应溶液，按以下两种方式之一进行光催化还原反应，将剩下的硝酸银全部还原反应生成魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶：
(1)方式一：将上述含少量纳米银溶胶的反应溶液置于太阳光或日光灯下进行光催化还原反应，照射60min～2400min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。
(1)方式二：将上述含少量纳米银溶胶的反应溶液置于光反应器中进行光催化还原反应，辐射光源波长为190nm～800nm，辐射光强度为1.65×1015～1.98×1018photons/sec/cm3,辐射60min～2400min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。
上述方法中，反应在水相体系中进行，反应过程中不需要添加任何化学还原剂、稳定剂以及分散剂。
上述方法中，制备的纳米银粒径为5～30nm。
上述方法制备的纳米银溶胶，经高速长时间离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中，所述离心条件为15000～18000r/min，30～40min。
上述方法制备的纳米银溶胶具有较高的氧化稳定性，经常温贮藏12个月后未检测出游离的银离子(Ag+)。
本发明提供了一种魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法。首先，采用魔芋葡甘聚糖作为还原剂和稳定剂，在常温常压的水相环境中进行短时的超声波或加热处理，将少量的银离子还原生成纳米银溶胶；然后，借助这些纳米银溶胶的光催化还原特性(在可见光或紫外线照射下释放出游离电子)，将剩下的硝酸银全部还原生成魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。
本发明不仅不需要添加任何化学还原剂、稳定剂以及分散剂，而且能够实现硝酸银的完全还原，没有银离子残留，无需后继处理就可直接使用，制备过程简单且完全符合绿色化学理念。与此同时，本发明利用魔芋葡甘聚糖的成膜性，在纳米银颗粒表面形成一层保护膜，阻隔其与外界氧化性物质的接触，有效地减缓了Ag0氧化成Ag+，实现了魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶的氧化稳定性。因此，本发明制备的纳米银溶胶在医疗、生物、食品等方面具有很大的应用前景。本发明不仅为多糖纳米银溶胶的制备提供技术指导，而且为魔芋葡甘聚糖的高值化利用提供新的思路。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明采用可食用的魔芋葡甘聚糖作为原料制备纳米银溶胶，不需添加其它化学还原剂、稳定剂以及分散剂，得到的纳米银溶胶具有极高的生物安全性，在医疗、生物、食品等领域有着巨大的应用前景。
(2)本发明借助纳米银的光催化还原特性，实现银离子全部还原生成纳米银，无银离子残留，制备工艺绿色、简单，为纳米银溶胶的合成提供新的思路。
(3)本发明巧妙地借助魔芋葡甘聚糖的成膜性及对纳米银的包裹性，在纳米银颗粒表面形成一层保护膜，阻隔了纳米银与氧化性物质的接触，实现了氧化稳定性，有效地解决了纳米银溶胶的易氧化性。
(4)本发明的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶，离心沉淀后，仍可均匀稳定地分散于水溶液中，有效地解决了纳米金属容易团聚、难以分散等问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1本发明实施例1制备的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶的紫外-可见分光光谱，其吸收峰为420nm，与文献的报道值一致。
图2本发明实施例1制备的纳米银溶胶的透射电镜图，如图所示，纳米银颗粒被高分子包裹,且其粒径小于40nm。
具体实施方式
下文中将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下实施例中所使用的魔芋葡甘聚糖是指天然魔芋葡甘聚糖、魔芋葡甘聚糖降解产物或者其混合物。其中，魔芋葡甘聚糖降解产物是采用以下一种降解制备方法得到的产物，或者是不同制备方法得到的降解产物的混合物。
多糖酶解魔芋葡甘聚糖制备方法：将1g天然魔芋葡甘聚糖粉末溶解于1L的去离子水，待充分溶胀后，加入5g甘露聚糖酶，置于50℃水浴上加热12h。然后在95℃水浴上灭酶20min，待冷却后离心(4000r/min，20min)，取上清液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
酸水解天然魔芋葡甘聚糖方法：将1g天然魔芋葡甘聚糖粉末溶解于1L的去离子水，待充分溶胀后，加入硫酸、硝酸或盐酸，调节溶液pH为pH3.0，置于70℃水浴上加热6h。待冷却后，调节pH为pH7.0，用超滤方法去盐，将超滤液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
碱水解天然魔芋葡甘聚糖方法：将1g天然魔芋葡甘聚糖粉末溶解于1L的去离子水，待充分溶胀后，加入NaOH，调节溶液pH为pH10.0，置于75℃水浴上加热10h。待冷却后，调节pH为pH7.0，用超滤方法去盐，将超滤液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
多糖酶水解魔芋葡甘聚糖方法：将1g天然魔芋葡甘聚糖粉末溶解于1L的去离子水，待充分溶胀后，加入1gβ-葡萄糖苷酶，置于55℃水浴上加热12h。然后在95℃水浴上灭酶30min，待冷却后离心(5000r/min，30min)，取上清液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
双氧水降解魔芋葡甘聚糖方法：将1g天然魔芋葡甘聚糖粉末溶解于1L的去离子水，待充分溶胀后，加入双氧水，使双氧水浓度为2.0mol/L，置于40℃水浴上加热24h。待冷却后，调节pH为pH7.0，将水解液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
γ-射线降解魔芋葡甘聚糖方法：将100g天然魔芋葡甘聚糖粉末包封于聚乙烯塑料袋中，用60Co在常温下辐照，剂量为10-100kGy，处理后的样品在4℃冰箱贮存，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
超声波降解魔芋葡甘聚糖方法：将1g天然魔芋葡甘聚糖粉末溶解于1L的去离子水，待充分溶胀后，将溶液置于超声波破碎仪处理，超声振幅80％，超声频率20kHz，超声强度50W/cm2，处理120min后，将溶液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
纳米金属光催化降解魔芋葡甘聚糖方法：将1g天然魔芋葡甘聚糖粉末溶解于1L的去离子水，待充分溶胀后加入3g纳米氧化锌，置于光反应发生器中，辐射光源波长为280nm，辐射光强度为1.98×1019photons/sec/cm3,辐射1000min。然后将反应液离心(10000r/min，30min)，取上清液干燥，即得魔芋葡甘聚糖降解物。
实施例1
在搅拌条件下，将魔芋葡甘聚糖、硝酸银晶体逐步加入去离子水中，分别制备魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液；然后将溶解后的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，使混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为10mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-4mol/L。将上述混合溶液置于超声波处理器中，调节超声波功率为1.6kW，超声波频率为22kHz，处理时间为10min；最后，将反应液置于太阳光下进行光催化还原反应，照射1200min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。上述方法制备的纳米银溶胶，经高速长时间(15000～18000r/min、30～40min)离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中。与此同时，上述方法制备的纳米银溶胶常温贮藏12个月后，采用银离子电极检测发现溶液中的银离子浓度低于1.0×10-8mol/L。
实施例2
在搅拌条件下，将魔芋葡甘聚糖、硝酸银晶体逐步加入去离子水中，分别制备魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液；然后将溶解后的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，使混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为8mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-4mol/L。将上述混合溶液置于水浴中加热反应，控制反应温度为75℃，加热反应10min；最后，将反应液置于太阳光下进行光催化还原反应，照射1400min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。上述方法制备的纳米银溶胶，经高速长时间(15000～18000r/min、30～40min)离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中。与此同时，上述方法制备的纳米银溶胶常温贮藏12个月后，采用银离子电极检测发现溶液中的银离子浓度低于1.0×10-8mol/L。
实施例3
在搅拌条件下，将魔芋葡甘聚糖、硝酸银晶体逐步加入去离子水中，分别制备魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液；然后将溶解后的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，使混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为10mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-4mol/L。将上述混合溶液置于超声波处理器中，调节超声波功率为1.6kW，超声波频率为22kHz，处理时间为10min；最后，将反应溶液置于光反应器中进行光催化还原反应，辐射光源波长为420nm，辐射光强度为1.98×1018photons/sec/cm3,辐射400min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。上述方法制备的纳米银溶胶，经高速长时间(15000～18000r/min、30～40min)离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中。与此同时，上述方法制备的纳米银溶胶常温贮藏12个月后，采用银离子电极检测发现溶液中的银离子浓度低于1.0×10-8mol/L。
实施例4
在搅拌条件下，将魔芋葡甘聚糖、硝酸银晶体逐步加入去离子水中，分别制备魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液；然后将溶解后的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，使混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为8mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-4mol/L。将上述混合溶液置于超声波处理器中，调节超声波功率为1kW，超声波频率为22kHz，处理时间为12min；最后，将反应溶液置于光反应器中进行光催化还原反应，辐射光源波长为254nm，辐射光强度为1.98×1018photons/sec/cm3,辐射800min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。上述方法制备的纳米银溶胶，经高速长时间(15000～18000r/min、30～40min)离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中。与此同时，上述方法制备的纳米银溶胶常温贮藏12个月后，采用银离子电极检测发现溶液中的银离子浓度低于1.0×10- 8mol/L。
实施例5
在搅拌条件下，将魔芋葡甘聚糖、硝酸银晶体逐步加入去离子水中，分别制备魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液；然后将溶解后的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，使混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为10mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-4mol/L。将上述混合溶液置于水浴中加热反应，控制反应温度为65℃，加热反应10min；最后，将反应溶液置于光反应器中进行光催化还原反应，辐射光源波长为700nm，辐射光强度为1.56×1018photons/sec/cm3,辐射750min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。上述方法制备的纳米银溶胶，经高速长时间(15000～18000r/min、30～40min)离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中。与此同时，上述方法制备的纳米银溶胶常温贮藏12个月后，采用银离子电极检测发现溶液中的银离子浓度低于1.0×10-8mol/L。
实施例6
在搅拌条件下，将魔芋葡甘聚糖、硝酸银晶体逐步加入去离子水中，分别制备魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液；然后将溶解后的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，使混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为10mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-5mol/L。将上述混合溶液置于水浴中加热反应，控制反应温度为65℃，加热反应10min；最后，将反应溶液置于光反应器中进行光催化还原反应，辐射光源波长为290nm，辐射光强度为1.56×1018photons/sec/cm3,辐射1000min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。上述方法制备的纳米银溶胶，经高速长时间(15000～18000r/min、30～40min)离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中。与此同时，上述方法制备的纳米银溶胶常温贮藏12个月后，采用银离子电极检测发现溶液中的银离子浓度低于1.0×10-8mol/L。
需要说明的是，上述实施例中采用的制备参数仅仅是为了说明，并不用作对本申请的限制，对于本领域技术人员来说，可以根据实际需要，灵活选择制备参数。
本发明所述的魔芋葡甘聚糖可以采用天然魔芋葡甘聚糖或相关技术中所有魔芋葡甘聚糖降解产物中的一种及其混合物，本发明所指明的魔芋葡甘聚糖只是用于列举，并不是对魔芋葡甘聚糖的种类进行限制。
除本发明所指明的魔芋葡甘聚糖之外，用其它方法制备的葡甘聚糖也可用于本发明制备纳米银溶胶。本发明的核心就是借助魔芋葡甘聚糖对银离子的还原作用，先还原生成少量的纳米银溶胶，然后借助这些纳米银溶胶的光催化还原特性(即在可见光或紫外线照射下释放出游离的电子)，将剩下的硝酸银全部还原生成魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。同时，本发明的另一个核心就是巧妙地借助魔芋葡甘聚糖的成膜性及对纳米银的包裹作用，在纳米银颗粒表面形成一层保护膜，阻隔了纳米银与氧化性物质的接触，实现了魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶的氧化稳定性，有效地解决了纳米银溶胶的易氧化性。
在具体实施例及更具体的技术方案中采用以下魔芋葡甘聚糖作为示例：魔芋葡甘聚糖酸水解产物、魔芋葡甘聚糖碱水解产物、魔芋葡甘聚糖蛋白酶水解产物、魔芋葡甘聚糖多糖酶水解产物、双氧水降解魔芋葡甘聚糖产物、γ-射线降解魔芋葡甘聚糖产物、超声波降解魔芋葡甘聚糖产物、纳米金属光催化降解魔芋葡甘聚糖产物。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
由于本发明采用魔芋葡甘聚糖的特性，在本发明没有列举的魔芋葡甘聚糖也可以用于制备纳米银溶胶。本发明虽然已经列举了一些魔芋葡甘聚糖的种类，根据本发明的构思其它魔芋葡甘聚糖也可用于制备纳米银溶胶，在此我们无法全部罗列。

Claims (9)

1.魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法，其特征在于，在水相体系中，先将魔芋葡甘聚糖与硝酸银的混合溶液进行氧化还原反应，制备出少量的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶；然后将反应体系置于太阳光或光化学反应器辐射，直到硝酸银全部还原生成分散均匀、稳定性好的纳米银溶胶，所述的纳米银溶胶经高速长时间离心沉淀后，还可重新稳定、均匀地分散于水溶液中，所述离心条件为15000~18000 r/min，30~40 min；常温贮藏12个月后，采用银离子电极检测发现溶液中的银离子浓度低于1.0×10-8 mol/L；
所述的方法包括如下步骤：
1）在搅拌条件下，分别将魔芋葡甘聚糖和硝酸银晶体逐步加入去离子水中，使之完全溶解，将充分溶胀的魔芋葡甘聚糖溶液和硝酸银溶液混合，混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为0.1 mg/mL~15 mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-5 mol/L ~ 10.0mol/L；
2）将上述溶液按以下两种方式之一进行短时间氧化还原反应，生成少量的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶：
（1）方式一：将上述溶液置于超声波处理器中，调节超声波功率为0.1~1.6kW，超声波频率为17.5-22kHz，处理时间为1~15 min后，即可得到含少量纳米银溶胶的反应溶液；
（2）方式二：将上述溶液置于油浴或水浴中加热反应，控制反应温度为35℃~200℃，加热反应1 min ~ 20 min后，即可得到含少量纳米银溶胶的反应溶液；
3）、将上述含少量纳米银溶胶的反应溶液，按以下两种方式之一进行光催化还原反应，将剩下的硝酸银全部还原反应生成魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶：
（1）方式一：将上述含少量纳米银溶胶的反应溶液置于太阳光或日光灯下进行光催化还原反应60min ~ 2400 min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶；
（1）方式二：将上述含少量纳米银溶胶的反应溶液置于光反应器中进行光催化还原反应，辐射光源波长为190 nm ~ 800 nm，辐射光强度为1.65×1015 ~1.98×1018 photons/sec/cm3 , 辐射60 min ~ 2400 min后，即可得到无银离子残留的高稳定性魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。
2.根据权利要求1所述的魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法，其特征在于，氧化还原反应采用超声波处理、油浴或水浴加热。
3.根据权利要求2所述的魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法，其特征在于，所述的氧化还原反应时间为1-20min。
4.根据权利要求1所述的魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法，其特征在于，混合溶液中魔芋葡甘聚糖的浓度为0.1 mg/mL~15 mg/mL，硝酸银的浓度为1.0×10-5 mol/L ~ 10.0mol/L。
5.根据权利要求1至4任一项所述的魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法，其特征在于，所述魔芋葡甘聚糖包括以下至少之一：天然魔芋葡甘聚糖、天然魔芋葡甘聚糖降解产物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述天然魔芋葡甘聚糖降解产物包括以下至少之一：魔芋葡甘聚糖酸水解产物、魔芋葡甘聚糖碱水解产物、魔芋葡甘聚糖酶水解产物、双氧水降解魔芋葡甘聚糖产物、γ-射线降解鲍魔芋葡甘聚糖产物、超声波降解魔芋葡甘聚糖产物、纳米金属光催化降解魔芋葡甘聚糖产物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述魔芋葡甘聚糖酶水解产物是指天然魔芋葡甘聚糖经多糖酶水解后的产物，多糖酶选自以下一种或者多种混合物：纤维素酶、内切β-(1, 4)-甘露聚糖酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶、外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述纳米金属光催化降解魔芋葡甘聚糖产物是指天然魔芋葡甘聚糖经纳米金属光催化降解后的产物，纳米金属选自以下一种或者多种混合物：纳米TiO2、纳米ZnO、纳米SnO2、纳米WO3、纳米CdS、纳米Fe2O3、纳米Bi2O3、纳米Ag。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的天然魔芋葡甘聚糖降解产物包括：粉末状天然魔芋葡甘聚糖降解物，以及溶解于水中的天然魔芋葡甘聚糖降解物溶液。
CN201910949454.6A 2019-10-08 2019-10-08 魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法 Active CN110640161B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910949454.6A CN110640161B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910949454.6A CN110640161B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110640161A CN110640161A (zh) 2020-01-03
CN110640161B true CN110640161B (zh) 2022-08-05

Family

ID=69012258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910949454.6A Active CN110640161B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110640161B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111097921B (zh) * 2020-01-13 2021-05-14 山西大学 一种抗结肠癌银纳米颗粒及其制备方法
CN115090893B (zh) * 2022-06-06 2024-06-25 爱科美材料科技(南通)有限公司 一种制备尺寸可控的纳米银的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100500340C (zh) * 2007-07-16 2009-06-17 江南大学 超声波促进光还原在水相软模板中制备金纳米粒子的方法
CN102935513B (zh) * 2012-10-17 2016-05-11 武汉康银高科有限公司 一种稳定的纳米银溶胶与制备方法
RU150504U1 (ru) * 2014-06-16 2015-02-20 Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Кубанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения России (ГБОУ ВПО КубГМУ, Минздрава России) Устройство для получения наночастиц серебра
CN104549269B (zh) * 2014-12-31 2017-03-15 上海师范大学 超声辅助光还原法沉积Ag粒子以制备空壳结构Ag/Bi2WO6光催化剂的方法
CN104801721B (zh) * 2015-05-15 2017-05-31 中国科学院过程工程研究所 一种制备纳米金属粉体的设备及方法
CN106975101B (zh) * 2017-03-01 2020-01-14 四川大学 一种纳米银复合胶原医用敷料及其制备方法
CN107216406B (zh) * 2017-07-24 2020-09-01 长江师范学院 一种降解氧化魔芋葡甘露聚糖的方法及其在食品中的应用
CN107498067B (zh) * 2017-09-21 2019-10-18 厦门医学院 鲍内脏降解物绿色快速制备纳米银溶胶的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110640161A (zh) 2020-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Malhotra et al. An overview on cellulose-supported photocatalytic materials for the efficient removal of toxic dyes
Mohanta et al. Tin oxide nanostructured materials: an overview of recent developments in synthesis, modifications and potential applications
Butterfield et al. Water disinfection using an immobilised titanium dioxide film in a photochemical reactor with electric field enhancement
Zhao et al. Photodegradation of sulforhodamine-B dye in platinized titania dispersions under visible light irradiation: influence of platinum as a functional co-catalyst
CN106215952B (zh) 量子点/TiO2纳米复合水凝胶软反应器催化材料的制备方法
CN110640161B (zh) 魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法
Jabbar et al. Enhanced visible-light photocatalytic bacterial inhibition using recyclable magnetic heterogeneous nanocomposites (Fe3O4@ SiO2@ Ag2WO4@ Ag2S) in core/shell structure
Chen et al. Solar driven photocatalytic disinfection by Z-scheme heterojunction of In2O3/g-C3N4: Performance, mechanism and application
Amir et al. Effective adsorption and photodegradation of methyl orange by TiO2-chitosan supported glass plate photocatalysis
CN113731444B (zh) 一种用于降解有机废水的Sb-SnO2/SnS2纳米催化剂及其制备方法和应用
CN106468021A (zh) 一种纺织品面料用抗菌整理剂的制备方法
CN107498067B (zh) 鲍内脏降解物绿色快速制备纳米银溶胶的方法
Joseita dos Santos Costa et al. Photocurrent response and progesterone degradation by employing WO3 films modified with platinum and silver nanoparticles
CN111889137B (zh) 全太阳光谱响应型双网络水凝胶基光催化剂及其制备方法
CN105251483B (zh) 一种可控制备Ag修饰TiO2纳米花光催化剂的方法
Chen et al. The preparation of MoS2/δ-FeOOH and degradation of RhB under visible light
CN108837851A (zh) 一种高效吸附-还原高毒性六价铬离子的纳米TiO2基光催化剂的预辐射接枝合成方法
Kumar Metal Oxides‐Based Nano/Microstructures for Photodegradation of Microplastics
Dharman et al. Sonocatalytic degradation of ciprofloxacin and organic pollutant by 1T/2H phase MoS2 in Polyvinylidene fluoride nanocomposite membrane
Xu et al. Hybrid TiO2/Carbon quantum dots heterojunction photoanodes for solar photoelectrocatalytic wastewater treatment
CN103521247B (zh) 一种自组装磷酸银基复合可见光催化材料的制备方法
CN114984957B (zh) 一种可磁调控的杂多酸光催化剂的制备方法
Zhang et al. Transition-state defect structure: A new strategy for TiO2-based porous materials to enhance photodegradation of pollutants
CN103831119B (zh) 一种片状银@碘酸银可见光光催化剂及其制备方法
Tian et al. Preparation of βCD‐AC functionalized ZnO/ZnSe for photocatalytic degradation of organic dye wastewater

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant