CN113040135A - 一种纳米银复合水溶胶消毒剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种纳米银复合水溶胶消毒剂及其制备方法，包括纳米银、有机硅季铵盐、分散剂和去离子水，纳米银质量百分比为0.2％‑9％，有机硅季铵盐质量百分比为5％‑8％，分散剂质量百分比为2％‑4％，其余量为去离子水。本发明具有杀菌能力强、高效广谱、效果持久的特点。

Description

一种纳米银复合水溶胶消毒剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及水溶胶消毒剂技术领域，特别涉及一种纳米银复合水溶胶消毒剂及其制备方法。
背景技术
在我们的生活中，细菌和病毒无处不在，时刻威胁着我们的身体健康，目前市面上的大部分抗菌剂的抗菌时效短，需要经常进行喷洒抗菌且异味重，在病毒疫情蔓延时，需要一种安全长效的杀毒抗菌剂进行杀毒以阻断其蔓延途径。
目前，常用的杀菌消毒方法为消毒剂喷洒、熏蒸等化学方法和紫外线照射、臭氧等物理方法，化学方法采用的药剂大多有刺鼻气味或者对皮肤有刺激损伤，吸附在物体的表面或散发在空气中，对环境造成二次污染，轻者引起过敏性反应或诱发皮炎，重者吸入肺部侵蚀肌肤，对人体健康造成威胁。如乳酸、过氧乙酸腐蚀性强，刺激人体呼吸道，84消毒液空气浓度较高时，对人体皮肤有较强的刺激损伤。而物理方法紫外线照射受灯管强度、洁净度、环境温湿度、遮挡物和距离影响，并且可以引起紫外线眼炎等副反应。综上所述，目前的消毒剂存在着诸多缺点，如具有刺激性气味，杀菌能力弱、二次污染等。因此，研发一种抑菌、杀菌能力强，无毒无害，无刺激性气味，绿色环保的消毒剂是一项重大而艰三的任务。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米银复合水溶胶消毒剂及其制备方法，具有杀菌能力强、高效广谱、效果持久的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种纳米银复合水溶胶消毒剂，包括纳米银、有机硅季铵盐、分散剂和去离子水，纳米银质量百分比为0.2％-1.2％，有机硅季铵盐质量百分比为5％-8％，分散剂质量百分比为2％-4％，其余量为去离子水。
一种纳米银复合水溶胶消毒剂的制备方法，包括以下步骤；
步骤1，在去离子水中通入惰性气体直至除去所述去离子水中的氧气，将硝酸银溶解在所述的去离子水中，银离子的浓度为0.02-0.08mol/L，得到银离子水溶液；
步骤2，将步骤1所得到的银离子水溶液加入到加热回流反应器中，机械搅拌条件下，搅拌速度为100-300rpm,升温加热至100℃，然后加入还原剂，还原剂与银离子的摩尔比为2:1，继续加热回流0.5-2小时，得到纳米银水溶胶；
步骤3，待溶液温度降至35-45℃时，在机械搅拌条件下，搅拌速度为50-100rpm，向纳米银水溶胶中依次加入有机硅季铵盐和分散剂，反应1-2小时，得到纳米银复合水溶胶消毒剂。
所述步骤1惰性气体包括：氮气、氩气。
所述步骤2中还原剂为柠檬酸，柠檬酸三钠、草酸中的一种。
所述步骤3中分散剂为聚乙二醇400、十二烷基氯化铵、十四烷基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、聚乙烯多铵盐，聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚中的一种或几种比例组合。
所述纳米银复合水溶胶消毒剂中纳米银粒子颗粒尺寸约为3-5纳米。
本发明的有益效果：
本发明所制备纳米银粒子颗粒尺寸小，活性高、体系稳定性好；该消毒剂具有杀菌能力强、高效广谱、效果持久性能；制备方法具有原料易得、易批量化生产的优点。
附图说明
图1是实施例1所制备纳米银复合水溶胶消毒剂的TEM照片。
图2是实施例2所制备纳米银复合水溶胶消毒剂的TEM照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1(纳米银的含量是质量浓度0.2％)
取258.23g去离子水，通入氮气直至除去所述去离子水中的氧气，将0.85g硝酸银加入上述去离子水中，所得到的银离子水溶液加入到加热回流反应器中，机械搅拌条件下，搅拌速度为200rpm,升温加热至100℃，然后加入1.92g柠檬酸，继续加热回流0.5-2小时，得到纳米银水溶胶；待溶液温度降至40℃时，在机械搅拌条件下，搅拌速度为80rpm,向纳米银水溶胶中依次加入，6g有机硅季铵盐和3g聚乙二醇400，反应1.5小时，得到纳米银复合水溶胶消毒剂。
如图1所示TEM照片中可以看出，所制备得到纳米银复合水溶胶消毒剂中纳米银粒子分散均匀，颗粒尺寸约为3-5纳米。
实施例2(纳米银的含量是质量浓度1.2％)
取245.64g去离子水，通入氮气直至除去所述去离子水中的氧气，将3.18g硝酸银加入上述去离子水中，所得到的银离子水溶液加入到加热回流反应器中，机械搅拌条件下，搅拌速度为300rpm,升温加热至100℃，然后加入7.18g柠檬酸，继续加热回流0.5-2小时，得到纳米银水溶胶；待溶液温度降至40℃时，在机械搅拌条件下，搅拌速度为80rpm,向纳米银水溶胶中依次加入，5.5g有机硅季铵盐和3.5g聚乙二醇400，反应1.5小时，得到纳米银复合水溶胶消毒剂。
如图2所示TEM照片中可以看出，所制备得到纳米银复合水溶胶消毒剂中纳米银粒子分散均匀，颗粒尺寸约为3-5纳米。
银离子的抗菌谱极广，其对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、假单胞菌、淋球菌、溶血性链球菌、大肠埃希氏菌、真菌等均有灭杀作用，同时在厌氧条件下亦可抑制细菌生长。同时，纳米银颗粒具有超强的渗透性，能迅速渗入皮下2mm杀菌，对普通细菌、顽固细菌、耐药细菌以及真菌引起的较深处的组织感染均有良好的杀菌作用。
纳米银能够起作用的原因一是纳米银颗粒具有超强的渗透性，能够渗入到细菌内，进而进一步影响细菌的生理活性；原因二是银离子具有正电性，细菌表面具有负电性，两者之间因为正负吸引，进一步影响细菌的生理活性；原因三是纳米银在光的照射下，会和空气或者水产生超氧自由基或者羟基自由基，这两类物质具有极强的化学性能，能够破坏生物细胞的增殖能力，抑制或者杀灭细菌。
纳米银抗菌材料具有耐老化、耐高温、综合性能优良、抗菌性稳定、长久等优点，扩大了应用范围。随着银颗粒粒径的减小，比表面积大大增加，表面键态严重失配，出现许多活性中心，提高其杀菌能力。因此，制得具有颗粒尺寸小，稳定性好的纳米银水溶胶具有重要的实际应用价值。

Claims (6)

1.一种纳米银复合水溶胶消毒剂，其特征在于，包括纳米银、有机硅季铵盐、分散剂和去离子水，纳米银质量百分比为0.2％-1.2％，有机硅季铵盐质量百分比为5％-8％，分散剂质量百分比为2％-4％，其余量为去离子水。
2.基于权利要求1所述的一种纳米银复合水溶胶消毒剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤1，在去离子水中通入惰性气体直至除去所述去离子水中的氧气，将硝酸银溶解在所述的去离子水中，银离子的浓度为0.02-0.08mol/L，得到银离子水溶液；
步骤2，将步骤1所得到的银离子水溶液加入到加热回流反应器中，机械搅拌条件下，搅拌速度为100-300rpm,升温加热至100℃，然后加入还原剂，还原剂与银离子的摩尔比为2:1，继续加热回流0.5-2小时，得到纳米银水溶胶；
步骤3，待溶液温度降至35-45℃时，在机械搅拌条件下，搅拌速度为50-100rpm，向纳米银水溶胶中依次加入有机硅季铵盐和分散剂，反应1-2小时，得到纳米银复合水溶胶消毒剂。
3.根据权利要求2所述的一种纳米银复合水溶胶消毒剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1惰性气体包括：氮气、氩气。
4.根据权利要求2所述的一种纳米银复合水溶胶消毒剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中还原剂为柠檬酸，柠檬酸三钠、草酸中的一种。
5.根据权利要求2所述的一种纳米银复合水溶胶消毒剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中分散剂为聚乙二醇400、十二烷基氯化铵、十四烷基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、聚乙烯多铵盐，聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚中的一种或几种比例组合。
6.根据权利要求2所述的一种纳米银复合水溶胶消毒剂的制备方法，其特征在于，所述纳米银复合水溶胶消毒剂中纳米银粒子颗粒尺寸约为3-5纳米。
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