CN112640898A - 一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法 - Google Patents

一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，属于精细化工领域。本发明采用低温非水溶胶凝胶法制备，在醇类溶剂中加入铝盐、硅盐、银盐配制成前驱体，再对前驱体进行溶剂加热处理，再经洗涤和干燥后制得纳米铝硅载银抗菌剂粉体。本发明制备的纳米铝硅载银抗菌剂粉体的粒径小，粒度分布均匀，平均粒径在5nm左右，在PH值小于5时，Zeta电位的绝对值均约30毫伏。本发明制备的纳米铝硅载银抗菌剂粉体具有超高分散性、超高活性、超高催化性、超高抗菌性及高抗病毒性，与水混合可形成非常稳定的分散液，纳米铝硅载银抗菌剂质量百分比浓度为0.1％‑50％时水分散液可稳定保持至少100小时以上。

Description

一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体 制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，属于精细化工领域。
背景技术
纳米氧化铝有着优异的物理化学性质和极其广泛的用途，被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。但是由于纳米氧化铝粒径小，比表面积和比表面能都很大，很容易发生团聚，限制了其应用效果。当纳米氧化铝粉体能稳定分散在某种介质中，特别是水中时，则会大大提高其应用价值。
纳米氧化硅也有着优异的物理性质，其粒径小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高，分散性能好，其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性在众多科学领域中有着不可取代的作用。
本发明的目的在于将纳米氧化铝和纳米氧化硅结合并进行银的加载，制备纳米铝硅载银抗菌剂粉体，使其具备超高分散性、超高活性、超高催化性、超高抗菌性及高抗病毒性。特别是具有超高的分散性，与水混合后形成非常稳定的分散液，在分散过程中不需要调节PH值，也不需要进行表面修饰。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，本发明所采用的技术方案为：
一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其包括以下步骤：
步骤一：在醇类溶剂中加入铝盐、硅盐、银盐，配制成前驱体，其中铝盐的量为0.01～2.5摩尔/升、硅盐的量为0.01～1摩尔/升、银盐的量为0.01～0.5摩尔/升。
步骤二：将步骤一得到的前驱体进行加热处理，处理温度为100～250℃，时间为5～60h。
步骤三：将步骤二加热处理后的前驱体用无水乙醇洗涤，产物在30～180℃空气中干燥12h，即得到纳米铝硅载银抗菌剂粉体。
其中，所述的铝盐选自无水三氯化铝、六水合三氯化铝、九水合硝酸铝、硫酸铝、十二水硫酸铝钾、硫酸铝铵或异丙醇铝。
其中，所述的硅盐为无水四氯化硅。
其中，所述的银盐为硝酸银。
其中，所述醇醇类溶剂的醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、乙二醇、丙二醇或苯甲醇。
其中，步骤三中洗涤次数为3次以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明制备的纳米铝硅载银抗菌剂粉体的粒径小，粒度分布均匀，平均粒径在5nm左右，在PH值小于5时，Zeta电位的绝对值均约30毫伏。本发明制备的纳米铝硅载银抗菌剂粉体具有超高分散性、超高活性、超高催化性、超高抗菌性及高抗病毒性，与水混合可形成非常稳定的分散液，纳米铝硅载银抗菌剂质量百分比浓度为0.1％-50％时，水分散液可稳定保持至少100小时以上。本发明的合成路线简单，工艺过程容易控制，反应温度适当，原料简单，成本低，产率高达97％，适合工业大批量生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1：
一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其包括以下步骤：
步骤一：在苯甲醇溶剂中加入无水三氯化铝、无水四氯化硅、硝酸银，配制成铝盐的量为0.6摩尔/升、硅盐的量为0.3摩尔/升、银盐的量为0.2摩尔/升的前驱体。
步骤二：将步骤一得到的前驱体进行加热处理，处理温度为190℃，时间为20h。
步骤三：将步骤二加热处理后的前驱体用无水乙醇洗涤，产物在50℃空气中干燥12h，即得到纳米铝硅载银抗菌剂粉体。
实施例2：
一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其包括以下步骤：
步骤一：在苯甲醇溶剂中加入异丙醇铝、无水四氯化硅、硝酸银，配制成铝盐的量为1摩尔/升、硅盐的量为0.4摩尔/升、银盐的量为0.1摩尔/升的前驱体。
步骤二：将步骤一得到的前驱体进行加热处理，处理温度为180℃，时间为20h。
步骤三：将步骤二加热处理后的前驱体用无水乙醇洗涤，产物在50℃空气中干燥12h，即得到纳米铝硅载银抗菌剂粉体。
实施例3：
一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其包括以下步骤：
步骤一：在无水乙醇溶剂中加入无水三氯化铝、无水四氯化硅、硝酸银，配制成铝盐的量为2摩尔/升、硅盐的量为0.3摩尔/升、银盐的量为0.07摩尔/升是前驱体。
步骤二：将步骤一得到的前驱体进行加热处理，处理温度为150℃，时间为24h。
步骤三：将步骤二加热处理后的前驱体用无水乙醇洗涤，产物在100℃空气中干燥12h，即得到纳米铝硅载银抗菌剂粉体。
实施例4：
一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其包括以下步骤：
步骤一：在无水乙醇溶剂中加入硫酸铝、无水四氯化硅、硝酸银，配制成铝盐的量为1.5摩尔/升、硅盐的量为0.3摩尔/升、银盐的量为0.1摩尔/升是前驱体。
步骤二：将步骤一得到的前驱体进行加热处理，处理温度为150℃，时间为24h。
步骤三：将步骤二加热处理后的前驱体用无水乙醇洗涤，产物在80℃空气中干燥12h，即得到纳米铝硅载银抗菌剂粉体。
实施例5：
一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其包括以下步骤：
步骤一：在异丙醇溶剂中加入异丙醇铝、无水四氯化硅、硝酸银，配制成铝盐的量为1.5摩尔/升、硅盐的量为0.3摩尔/升、银盐的量为0.1摩尔/升是前驱体。
步骤二：将步骤一得到的前驱体进行溶剂加热处理，处理温度为200℃，时间为30h。
步骤三：将步骤二加热处理后的前驱体用无水乙醇洗涤，产物在120℃空气中干燥12h，即得到纳米铝硅载银抗菌剂粉体。
本发明制备的纳米铝硅载银抗菌剂粉体的粒径小，粒度分布均匀，平均粒径在5nm左右，粒子具备高比表面积、多孔、高孔容，且亲水性增加，在水中分散性增加和透明度增加，在PH值小于5时Zeta电位的绝对值均约30毫伏。本发明制备的纳米铝硅载银抗菌剂粉体具有超高分散性、超高活性、超高催化性、超高抗菌性及高抗病毒性，与水混合可形成非常稳定的分散液，纳米铝硅载银抗菌剂质量百分比浓度为0.1％-50％时，水分散液可稳定保持至少100小时以上。本发明的合成路线简单，工艺过程易控制，反应温度适当，原料简单，成本低，产率高达97％，适合工业大批量生产。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有超高水分散性和超活性的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一：在醇类溶剂中加入铝盐、硅盐、银盐，配制成前驱体，其中铝盐的量为0.01～2.5摩尔/升、硅盐的量为0.01～1摩尔/升、银盐的量为0.01～0.5摩尔/升；
步骤二：将步骤一得到的前驱体进行加热处理，处理温度为100～250℃，时间为5～60h；
步骤三：将步骤二加热处理后的前驱体用无水乙醇洗涤，产物在30～180℃空气中干燥12h，即得到纳米铝硅载银抗菌剂粉体。
2.根据权利要求1所述的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其特征在于：所述的铝盐选自无水三氯化铝、六水合三氯化铝、九水合硝酸铝、硫酸铝、十二水硫酸铝钾、硫酸铝铵或异丙醇铝。
3.根据权利要求1所述的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其特征在于：所述的硅盐为无水四氯化硅。
4.根据权利要求1所述的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其特征在于：所述的银盐为硝酸银。
5.根据权利要求1所述的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其特征在于：所述的醇类溶剂中的醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、乙二醇、丙二醇或苯甲醇。
6.根据权利要求1所述的纳米铝硅载银抗菌剂粉体制备方法，其特征在于：步骤三中的洗涤次数为3次以上。
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