CN112602725A - 一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法，将一定量的固相或液相钛源在碱液中进行高压水热处理或常压回流反应，制得层状钛酸盐纳米材料；配置银氨络合溶液后，加入层状钛酸盐粉体，采用离子交换法制备得到水合层状纳米钛酸银复合纳米材料。本发明方法能够将无机抗菌活性成分与载体紧密结合，制得的产品具有强抑菌性能的复合抗菌材料。银纳米颗粒均匀地负载在钛酸盐层状结构内部及表面；银纳米颗粒粒径极小，并且粒径尺寸分布较窄，分散性高；所得复合产物为纯白色，具有性质稳定，不易变色等优点。并且该制备方法工艺和流程简便，参数可调范围宽，可重复性强，可进行规模化生产。

Description

一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法
技术领域
本发明涉及复合纳米材料的制备领域，具体地说，涉及一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法。
背景技术
随着人类物质财富的激增，社会的全面进步， 人类越来越关心自身健康和生活质量。人们所生存的环境中存在大量的细菌、真菌、病毒，可直接或间接导致多种疾病，对人们的健康生活造成了极大的隐患和威胁。微生物对人类生产生活造成的严重后果已不容忽视。因此防止有害微生物对人类生产生活造成的影响和危害， 减轻由此引发的不良后果已经成为社会 共识。抗菌剂的出现发展一直伴随着人类生产生活， 也伴随着人类文明进步，研发高效、低毒、广谱的抗菌剂用于消灭、 控制有害病原菌的生长、繁殖是一个极具有经济意义和社会 意义的重大课题。
银系抗菌剂具有广谱抗菌消毒的功效，能够赋予各种抗菌产品极佳的抗菌效果。银系抗菌剂之所以具有出色的抗菌性，是因为该材料中所释放的微量的银离子起到的抗菌、灭菌效果。然而，目前的银系抗菌纳米粉体在产业化应用中存在如下问题：1、有效成分银离子释放速率过快，不能保证其功效的长久性；2、银系抗菌纳米粉体不够稳定，容易变质；3、有效成分从材料的颗粒内部向表面的过度迁移，导致抗菌产品出现变色、异味等问题。
因此，要解决上述难题，我们需要一种新的抗菌材料或一种新型的结构设计，保证该抗菌材料能够速率缓慢而稳定的释放其有效成分，并且具有较高的稳定性，能够大幅度延缓有效成分的过度迁移。
层状钛酸盐是宽禁带半导体材料，因其独特的层状结构，比表面积远远大于二氧化钛纳米材料 (Tsai C C, Teng H. Chem Mater. 2004, 16, 4352-4358)，具有极高的离子交换、传输和吸附能力(Yang D J, Zheng Z F, Zhu H Y, Liu H W, Gao X P. AdvMater. 2008, 20, 2777-2781；Liu S-S, Lee C-K, Chen H-C, Wang C-C, Juang L-C.Chem Eng J. 2009, 147, 188-193)，并且在离子交换时能够保持良好的稳定性。
钛酸盐材料自身具有一定的抗菌能力，并且利用上述层状钛酸盐的种种优势，采用离子交换的方法，将银离子引入钛酸盐的层间，然后在层间原位还原，即能将单质银纳米颗粒均匀地负载在层状钛酸盐的内部层间及表面。所得到的载银层状钛酸盐复合纳米材料能够显著地控制有效成分释放速率，并能够延缓或阻止有效成分向颗粒表面的过度迁移，保证了材料的稳定性。
目前，尚无通过载银层状钛酸盐复合纳米材料的相关报道。该复合材料空气净化和抗菌材料等领域具有很高的潜在应用价值。
发明内容
本发明目的在于提供一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法。
本发明目的通过下述方案实现：一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于首先通过高压水热或常压回流反应制备层状钛酸银复合纳米抗菌剂，然后引入银源，采用离子交换法制备得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，包括如下工艺步骤：
（1）将一定量的固相或液相钛源加入到浓度为0.1~15摩尔/升的碱性溶液中，搅拌分散均匀得到悬浮液；
（2）将由步骤（1）所得的悬浮液在高压反应釜中373~473K的温度下进行水热反应处理4~72小时，或在常压反应釜中373~403K的温度下搅拌回流反应12~72小时；
（3）反应结束后离心得到将沉淀产物，然后采用稀盐酸和去离子水进行洗涤，直到洗涤液的酸碱度达到中性，经323K常压干燥后得到层状钛酸盐材料；
（4）采用离子交换法，将硝酸银溶解在稀氨水溶液中，然后加入预先制得的层状钛酸盐粉体，在常温常压下搅拌反应6~24小时；
（5）反应结束后离心得到将沉淀产物，然后采用磷酸、稀醋酸和去离子水依次进行洗涤，经干燥后得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
步骤（1）中所述的固相钛源为任意晶型的二氧化钛粉体或各种晶型二氧化钛粉体的混合物，如锐钛矿型、金红石型、板钛矿型、商用P25型（德固赛公司P25型二氧化钛，金红石与锐钛矿之比为3:7，平均粒径30纳米）二氧化钛粉体。
步骤（1）中所述的液相钛源为钛酸正四丁酯、钛酸异丙酯。
步骤（1）中所述的的固相钛源质量与碱液质量之比为1:(20~100)。
步骤（1）中所述的液相钛源体积与碱液体积之比为1:(5~20)。
步骤（1）中所述的碱性溶液为氢氧化钾或氢氧化钠溶液。
步骤（4）中所述的硝酸银加入量按照加入银元素的质量与二氧化钛质量当量的百分比进行计算，该百分比为0.1%~5%，二氧化钛的质量当量通过加入的原料钛源质量进行换算。
步骤（4）中所述加入氨水的体积与步骤（4）中进行搅拌反应时溶液的总体积之比为1:(50~500)。
该方法首先通过高压水热或常压回流反应制备层状钛酸银复合纳米抗菌剂。然后引入银源，采用离子交换法制备得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。所得复合产物为纯白色，具有性质稳定，不易变色等优点。透射电镜照片显示产物中的银纳米颗粒均匀地负载在钛酸盐层状结构内部及表面；银纳米颗粒粒径极小，并且粒径尺寸分布较窄，分散性高。并且该制备工艺和流程简便，参数可调范围宽，成本低，可重复性强，可进行规模化生产。
固相或液相钛源在浓碱环境中按照“溶解—结晶—溶解—再结晶”的反应方式得到钛酸盐。然后在离子交换过程中，银离子在氨分子的保护下，进入钛酸盐的层间，与层间的碱金属离子进行离子交换。通过本方案得到的水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂在空气净化和抗菌材料等领域具有很高的潜在应用价值。
附图说明
图1：由实施例2制得的层状钛酸钠粉体材料的X射线粉末衍射图谱。
图2：由实施例2制得的载银层状钛酸盐复合纳米材料的高倍透射电镜照片。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步阐述，其目的仅在于更好理解本发明的内容。因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，首先通过高压水热或常压回流反应制备层状钛酸盐纳米材料，然后，引入银源，采用离子交换法制备得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，按如下步骤制备：
（1）将2.0g固相锐钛矿型二氧化钛纳米颗粒加入到浓度为10摩尔/升的氢氧化钠水溶液中，搅拌分散均匀得到悬浮液；
（2）将由步骤（1）所得的悬浮液在聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压反应釜中403K的温度下进行水热反应24小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用去离子水洗涤，在323K常压干燥24小时，得到层状钛酸盐材料；
（4）采用离子交换法，将上一步制得的层状钛酸钠粉体加入到100毫升去离子水中，搅拌均匀得层状钛酸钠悬浮液；将硝酸银和3毫升氨水加入到另外50毫升去离子水中搅拌溶解；加入的银元素质量与二氧化钛质量的百分比为 5%，将硝酸银的稀氨水溶液加入到上述层状钛酸钠悬浮液中，搅拌12小时；
（5）反应结束后得到的沉淀产物，用去离子水洗涤一次。洗涤后的粉体材料在323K下常压干燥24小时，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.99%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.99%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.99%。
实施例2
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）将8毫升液相钛酸正四丁酯加入到1摩尔/升的氢氧化钠水溶液中，搅拌分散均匀，得到悬浮液；
（2）将悬浮液放入聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，在453K下反应24小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用去离子水洗涤，然后在323K下常压干燥24小时，得到层状钛酸钠粉体材料；制得的层状钛酸钠粉体材料的X射线粉末衍射图谱见图1；
（4）将上一步制得的层状钛酸钠粉体加入到100毫升去离子水中，搅拌均匀得到层状钛酸钠悬浮液；将硝酸银和2毫升氨水加入到另外50毫升去离子水中搅拌溶解，加入的银元素质量与二氧化钛质量当量的百分比为 3%，二氧化钛质量当量通过原料钛酸正四丁酯进行换算；然后，将硝酸银的稀氨水溶液加入到所述层状钛酸钠悬浮液中，搅拌12小时后抽滤得固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，醋酸溶液洗涤一次，再用去离子水洗涤一次，洗涤后的粉体材料在323K下常压干燥24小时，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
制得的载银层状钛酸盐复合纳米材料的高倍透射电镜照片见图2。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.9999%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.9999%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.9999%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.9999%。
实施例3
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）将5毫升液相钛酸异丙酯加入到2摩尔/升的氢氧化钠水溶液中，搅拌分散均匀得悬浮液；
（2）将悬浮液放入聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，在423K下反应12小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用去离子水洗涤，然后在323K下常压干燥24小时，得到层状钛酸钠粉体材料；
（4）将上一步制得的层状钛酸钠粉体加入到100毫升去离子水中，搅拌均匀，得层状钛酸钠悬浮液；将硝酸银和3毫升氨水加入到另外50毫升去离子水中搅拌溶解，得硝酸银的稀氨水溶液；其中，加入的银元素质量与二氧化钛质量当量的百分比为 3%，二氧化钛质量当量通过原料钛酸异丙酯进行换算；将硝酸银的稀氨水溶液加入到所述层状钛酸钠悬浮液中，搅拌12小时后抽滤固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，醋酸溶液洗涤一次，再用去离子水洗涤一次。洗涤后的粉体材料在323K下常压干燥24小时，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.999%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.999%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.999%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.999%。
实施例4
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）将2.0g固相金红石型二氧化钛纳米颗粒加入到4摩尔/升的氢氧化钾水溶液中，搅拌分散均匀得悬浮液；
（2）将悬浮液放入聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，在423K下反应48小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用去离子水洗涤，然后在323K下常压干燥24小时，得到层状钛酸钾粉体材料；
（4）将制得的层状钛酸钾粉体加入到100毫升去离子水中，搅拌均匀层状钛酸钾悬浮液；将硝酸银和3毫升氨水加入到另外50毫升去离子水中搅拌溶解，得硝酸银的稀氨水溶液，加入的银元素与二氧化钛的质量百分比为 2%；将硝酸银的稀氨水溶液加入到所述层状钛酸钾悬浮液中，搅拌12小时后抽滤得固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，再用去离子水洗涤两次，洗涤后的粉体材料在323K下常压干燥24小时，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.99%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.99%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.99%。
实施例5
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）将9毫升钛酸正四丁酯加入到0.5摩尔/升的氢氧化钾水溶液中，搅拌分散均匀得悬浮液；
（2）将悬浮液放入聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，在423K下反应72小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用去离子水洗涤，然后在323K下常压干燥24小时，得到层状钛酸钾粉体材料；
（4）将制得的层状钛酸钾粉体加入到100毫升去离子水中，搅拌均匀，得到层状钛酸钾悬浮液；将硝酸银和3毫升氨水加入到另外50毫升去离子水中搅拌溶解，硝酸银的稀氨水溶液；加入的银元素质量与二氧化钛质量当量的百分比为3%，二氧化钛质量当量通过原料钛酸正四丁酯进行换算；将硝酸银的稀氨水溶液加入到上述层状钛酸钾悬浮液中，搅拌12小时后抽滤得固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，再用醋酸溶液洗涤两次，洗涤后的粉体材料在323K下常压干燥24小时，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.99%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.99%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.99%。
实施例6
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）将9毫升钛酸异丙酯加入到15摩尔/升的氢氧化钾水溶液中，搅拌分散均匀得悬浮液；
（2）将悬浮液放入聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，在453K下反应4小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用去离子水洗涤，然后在323K下常压干燥24小时，得到层状钛酸钾粉体材料；
（4）将上述制得的层状钛酸钾粉体加入到100毫升去离子水中，搅拌均匀，得层状钛酸钾悬浮液；将硝酸银和3毫升氨水加入到另外50毫升去离子水中搅拌溶解，硝酸银的稀氨水溶液；加入的银元素质量与二氧化钛质量当量的百分比为3%，二氧化钛质量当量通过原料钛酸异丙酯进行换算；然后，将硝酸银的稀氨水溶液加入到上述层状钛酸钾悬浮液中，搅拌12小时后抽滤得固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，用醋酸溶液洗涤一次，再用去离子水洗涤一次。洗涤后的粉体材料在323K下常压干燥24小时，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.99%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.99%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.99%。
实施例7
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）在反应釜中加入8升浓度为10摩尔/升的氢氧化钠水溶液，然后再加入1升钛酸正四丁酯，高速搅拌分散均匀得悬浮液；
（2）将悬浮液在393K的温度下继续搅拌反应24小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用0.1摩尔/升的稀盐酸洗涤并离心过滤，直到滤液的pH约等于7，用去离子水洗涤两次，然后离心，得到层状钛酸钠粉体材料；
（4）将上述制得的层状钛酸钠粉体加入到8升去离子水中，搅拌均匀，得层状钛酸钠悬浮液；将硝酸银和30毫升氨水加入到另外2升去离子水中搅拌溶解，硝酸银的稀氨水溶液；加入的银元素质量与二氧化钛质量当量的百分比为 3%，二氧化钛质量当量通过原料钛酸正四丁酯进行换算。将硝酸银的稀氨水溶液加入到上述层状钛酸钠悬浮液中，搅拌12小时后离心过滤固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，再用醋酸溶液洗涤两次，然后离心得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.99%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.99%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.99%。
实施例8
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）在反应釜中加入8升浓度为5摩尔/升的氢氧化钠水溶液，然后再加入1升钛酸异丙酯，高速搅拌分散均匀得悬浮液；
（2）将悬浮液在393K的温度下继续搅拌反应36小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用0.1摩尔/升的稀盐酸洗涤并离心过滤，直到滤液的pH约等于7，用去离子水洗涤两次，323K常压烘干，得到层状钛酸钠粉体材料；
（4）将上述制得的层状钛酸钠粉体加入到8升去离子水中，搅拌均匀，得层状钛酸钠悬浮液；将硝酸银和20毫升氨水加入到另外2升去离子水中搅拌溶解，硝酸银的稀氨水溶液；加入的银元素质量与二氧化钛质量当量的百分比为3%，二氧化钛质量当量通过原料钛酸异丙酯进行换算；将硝酸银的稀氨水溶液加入到上述层状钛酸钠悬浮液中，搅拌12小时后离心过滤得固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，再用醋酸溶液洗涤两次，然后离心得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.999%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.999%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.999%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.999%。
实施例9
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）在反应釜中加入10升浓度为10摩尔/升的氢氧化钾水溶液，然后再加入300克商用P25型二氧化钛粉体（德固赛公司P25型二氧化钛，金红石与锐钛矿之比为3:7，平均粒径30纳米），高速搅拌分散均匀，得悬浮液；
（2）将悬浮液在393K的温度下继续搅拌反应48小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用0.1摩尔/升的稀盐酸洗涤并离心过滤，直到滤液的pH约等于7，用去离子水洗涤两次，然后将悬浮液浆料，并离心过滤，用去离子水洗涤两次，323K常压烘干，得到层状钛酸钠粉体材料；
（4）将上一步制得的层状钛酸钾粉体加入到8升去离子水中，搅拌均匀，得层状钛酸钾悬浮液；将硝酸银和30毫升氨水加入到另外2升去离子水中搅拌溶解，得硝酸银的稀氨水溶液；加入的银元素质量与原料二氧化钛质量的百分比为 3%；将硝酸银的稀氨水溶液加入到上述层状钛酸钾悬浮液中，搅拌12小时后离心过滤，得固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，然后再用醋酸溶液洗涤两次，然后将悬浮液浆料离心，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.99%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.99%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.99%。
实施例10
一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，与实施例1步骤相近，按如下步骤制备：
（1）在反应釜中加入10升浓度为5摩尔/升的氢氧化钾水溶液，然后再加入1升钛酸异丙酯，高速搅拌分散均匀；
（2）在393K的温度下继续搅拌反应24小时；
（3）反应结束后将沉淀产物用0.1摩尔/升的稀盐酸洗涤并离心过滤，直到滤液的pH约等于7，用去离子水洗涤两次，然后将悬浮液浆料并离心过滤，直到滤液的pH约等于7，用去离子水洗涤两次，323K常压烘干，得到层状钛酸钠粉体材料；
（4）将上述制得的层状钛酸钾粉体加入到8升去离子水中，搅拌均匀，得层状钛酸钾悬浮液；将硝酸银和20毫升氨水加入到另外2升去离子水中搅拌溶解，得硝酸银的稀氨水溶液；加入的银元素质量与二氧化钛质量当量的百分比为3%，二氧化钛质量当量通过原料钛酸异丙酯进行换算。；将硝酸银的稀氨水溶液加入到上述层状钛酸钾悬浮液中，搅拌12小时后离心过滤，得固体沉淀物；
（5）固体沉淀物用磷酸溶液洗涤两次，然后再用醋酸溶液洗涤两次，然后将悬浮液浆料通过离心，得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，进行杀菌性能检测。测试结果显示，上述水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（ATCC 6538型）的杀灭率大于99.99%，对铜绿假单胞菌（ATCC 9027型）的杀灭率大于99.99%，对白色念珠菌（ATCC 10231型）的杀灭率大于99.99%。

Claims (4)

1.一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于，首先通过高压水热或常压回流反应制备层状钛酸盐纳米材料，然后，引入银源，采用离子交换法制备得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂，包括如下步骤：
（1）将固相或液相钛源加入到浓度为0.1~15摩尔/升的碱性溶液中，搅拌分散均匀得到悬浮液，所述的固相钛源与碱液质量之比为1:(20~100)；所述的液相钛源体积与碱液体积之比为1:(5~20)；
（2）将由步骤（1）所得的悬浮液在高压反应釜中373~473K的温度下进行水热反应4~72小时，或在常压反应釜中373~403K的温度下搅拌回流反应12~72小时；
（3）反应结束后得到沉淀产物洗涤后，在323K常压干燥后得到层状钛酸盐材料；
（4）采用离子交换法，将硝酸银溶解在稀氨水溶液中，然后加入预先制得的层状钛酸盐粉体，在常温常压下搅拌反应6~24小时，其中，硝酸银加入量按照加入银元素的质量与二氧化钛质量当量的百分比为0.1%~5%；氨水的体积与反应溶液的总体积之比为1:(50~500)；
（5）反应结束后离心得到将沉淀产物，洗涤、干燥后得到水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂。
2.根据权利要求1中所述的一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的固相钛源为任意晶型的二氧化钛粉体或各种晶型二氧化钛粉体的混合物，如锐钛矿型、金红石型、板钛矿型、商用P25型（德固赛公司P25型二氧化钛，金红石与锐钛矿之比为3:7，平均粒径30纳米）二氧化钛粉体。
3.根据权利要求1中所述的一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的液相钛源为钛酸正四丁酯、钛酸异丙酯。
4.根据权利要求1中所述的一种水合层状钛酸银复合纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的碱性溶液为氢氧化钾或氢氧化钠溶液。
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