一种氧化锌/银复合物的制备方法及抗菌性棉织物的制备方法技术

本发明专利技术公开一种氧化锌/银复合物的制备方法及抗菌性棉织物的制备方法，其中，氧化锌/银复合物的制备方法为：按比例向醋酸锌溶液中加入六次甲基四胺，得到混合溶液Ⅰ；然后按比例向混合溶液Ⅰ中逐滴加入柠檬酸三钠溶液，得到混合溶液Ⅱ；将混合溶液Ⅱ置于85～100℃条件下水热反应2～2.5h得到沉淀物，洗涤、干燥，得到氧化锌纳米材料；将氧化锌平铺于衬底上，将银溅射在氧化锌微球上，得到氧化锌/银复合物。抗菌性棉织物的制备方法为：先将壳聚糖溶于冰乙酸稀溶液，然后加入碳酸钠溶液调节pH至中性，最后加入氧化锌/银复合物，加去离子水剧烈搅拌，得到的水凝胶冷冻后取出、真空烘干即得到抗菌性能、机械性能良好的棉织物材料。

Preparation of a kind of Zinc Oxide / silver complex and preparation of antibacterial cotton fabric

The invention discloses a preparation method of a Zinc Oxide / Ag composite antibacterial cotton fabric and preparation method, wherein the preparation method for the Zinc Oxide / Ag composite: the zinc acetate solution adding six methyl amine according to the proportion of four, to obtain a mixed solution of; then according to the proportion to the mixed solution of dropwise adding three citric acid sodium solution, mixed solution of the mixed solution; II under the condition of 85~100 DEG C hydrothermal reaction under 2 ~ 2.5h precipitate, washing and drying, Zinc Oxide nano materials; Zinc Oxide tile on the substrate, the silver sputtering in Zinc Oxide microspheres, Zinc Oxide / Ag composite. Preparation method for antibacterial cotton fabrics: chitosan dissolved in acetic acid solution, then adding sodium carbonate solution to adjust the pH to neutral, finally joining Zinc Oxide / Ag composite, adding deionized water with vigorous stirring, freezing the hydrogel removed after vacuum drying to obtain antibacterial properties and good mechanical properties cotton fabric material.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化锌/银复合物的制备方法及抗菌性棉织物的制备方法
本专利技术涉及一种抗菌复合物制备方法及其应用，具体涉及一种氧化锌/银复合物的制备方法、以及将其用于制备抗菌性棉织物的方法，属于抗菌材料领域。
技术介绍
氧化锌是近年来研究的热点，由于其良好的半导体特性(较大的禁带宽度3.37eV以及较大的激子束缚能60meV)，大多被用于光电器件和传感器等的制备和研究。但同时由于氧化锌具有良好的生物相容性和生物安全性，而且氧化锌中的锌离子在抗菌中起着重要的作用，所以氧化锌在生物方面的应用具有良好的前景。纳米银具有强效抗菌和广谱抗菌的作用。然而，纳米银溶液极易团聚，不易存放，因此限制了纳米银在棉织物抗菌中的应用。壳聚糖是一种具有抗菌性并且具有良好生物安全性的廉价的生物材料。壳聚糖的抗菌性已有报道证明，但在中性和偏碱性环境下，由于质子化氨基的减少导致抗菌性大大减弱。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有抗菌材料存在的问题，本专利技术提供一种氧化锌/银复合物的制备方法，将氧化锌、纳米银两种抗菌材料有效结合，利用氧化锌微球比表面积大且稳定的特性为银的附着提供良好的载体，保证了纳米银的稳定性；另外，本专利技术还提供了一种抗菌性棉织物的制备方法，该方法以氧化锌/银复合物和壳聚糖为原料，制得抗菌性能良好、且易保存的棉织物材料。技术方案：本专利技术所述的一种氧化锌/银复合物的制备方法，包括下述步骤：1)按醋酸锌与六次甲基四胺摩尔比为1:0.5～2，向醋酸锌溶液中加入六次甲基四胺，得到混合溶液Ⅰ；2)按柠檬酸三钠与醋酸锌的摩尔比为1:2～5，向混合溶液Ⅰ中逐滴加入柠檬酸三钠溶液，得到混合溶液Ⅱ；3)将混合溶液Ⅱ置于85～100℃条件下水热反应2～2.5h得到沉淀物，沉淀物经洗涤、干燥，得到氧化锌纳米材料；4)将氧化锌平铺于衬底上，采用物理气相沉积法将银溅射在氧化锌微球上，得到氧化锌/银复合物。制得的氧化锌/银复合物为微球结构，优选的，步骤3)中，将水热反应得到的沉淀物分别用水和乙醇洗涤2～3次。步骤4)中，溅射时间优选为50～120s；通过控制溅射时间可控制银纳米粒子的附着量以及银纳米粒子的颗粒大小；溅射的时间越长，氧化锌微球表面的银颗粒越大。溅射时间最好为90s，这是由于溅射时间过长易形成银膜，影响复合物的混合均匀性和机械性能。利用上述方法制备的氧化锌/银复合物，可用于制备抗菌性棉织物，本专利技术所述的一种抗菌性棉织物的制备方法，具体包括如下步骤：首先，按体积比1:50～100将冰乙酸溶于去离子水中，得到混合溶液Ⅲ；然后将壳聚糖粉末加入混合溶液Ⅲ，得到混合溶液Ⅳ；并按质量比1:20将碳酸钠溶于去离子水中，得到混合溶液Ⅴ；再将混合溶液Ⅴ逐滴加入剧烈搅拌的混合溶液Ⅳ中，调节混合溶液的pH至中性，搅拌10min后离心得到混合物Ⅵ；最后将氧化锌/银复合物粉末加入混合物Ⅵ，加入去离子水剧烈搅拌30min，将得到的水凝胶置于-60℃以下48h后取出，真空下50℃烘干，即可得到抗菌性棉织物；其中，氧化锌/银复合物的加入量与壳聚糖加入量的质量比为0.2～1：1，以壳聚糖粉末加入量为1g计，氧化锌/银复合物的加入量即为0.2～1g。最终得到的抗菌性棉织物为絮状混合物，其可以在固定模板中成型，从而可得到预期的材料形状。优选的，混合物Ⅵ中添加的氧化锌/银复合物的量为0.35～0.45g(以壳聚糖粉末加入量为1g计)，使得最终获得的抗菌棉织物不仅具有好的抑菌性能，同时保持较优的机械性能。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的氧化锌/银复合物的制备方法采用水热法制得氧化锌纳米材料，实验条件要求低，操作简单，制备的氧化锌微球形貌好、量大，是良好的银纳米粒子基底；此外，基于物理气相沉积法复合氧化锌和纳米银，操作简单，可以实现复合物中纳米银的含量及颗粒大小的可控制备，复合物中可复合较多的银，从而有效提高抑菌效果；(2)本专利技术的抗菌性棉织物的制备方法，利用壳聚糖特殊的生物性质，将氧化锌/银复合物直接加入到混合物中，氧化锌/银与壳聚糖水凝胶的复合方法为最简单的物理方法，操作简单，并且对混合材料的性能没有破坏，最终制得的棉织物材料稳定易保存，具有良好的生物安全性和生物相容性，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有明显的抗菌效果，而且具有良好的机械性，可以与纱布等医用材料通过简易的方法进行良好的复合；(3)本专利技术的方法所使用的试剂原料均为廉价的材料，但并不影响实验的效果，具有较大的市场发展前景。附图说明图1为实施例1制得的氧化锌/银复合微球的扫描电镜照片，其中，(a)图为10000倍放大倍数下氧化锌/银复合物的SEM照片，(b)图为30000倍放大倍数下单个氧化锌/银复合微球的SEM照片；图2为实施例4制得的棉织物样品1的扫描电镜照片；图3为对比例1制得的棉织物样品2的扫描电镜照片；图4为对比例2制得的棉织物样品3的扫描电镜照片；图5为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌实验结果数据图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1配制摩尔比为1:1的醋酸锌、六次甲基四胺混合水溶液40mL，其中醋酸锌的摩尔浓度为0.05mol/L，配置摩尔浓度为0.038mol/L的二水柠檬酸三钠水溶液20mL，在磁力搅拌的条件下将二水柠檬酸三钠水溶液逐滴缓慢加入到醋酸锌、六次甲基四胺混合水溶液中，把得到的混合溶液转移到密封的封口玻璃瓶中，在90℃的条件下反应2.25h后，将得到的沉淀物用水和乙醇各洗涤两遍后，得到ZnO微球，球直径大约为3um。将得到的氧化锌微球铺在衬底上，利用物理气相沉积法溅射90s银，得到氧化锌/银复合微球，其结构如图1。实施例2配制摩尔比为1:0.5的醋酸锌、六次甲基四胺混合水溶液40mL，其中醋酸锌的摩尔浓度为0.038mol/L，配置摩尔浓度为0.038mol/L的二水柠檬酸三钠水溶液20mL，在磁力搅拌的条件下将二水柠檬酸三钠水溶液逐滴缓慢加入到醋酸锌、六次甲基四胺混合水溶液中，把得到的混合溶液转移到密封的封口玻璃瓶中，在85℃的条件下反应2h后，得到少量的氧化锌微球，并且氧化锌微球形貌不规则不均匀。将得到的氧化锌铺在衬底上，利用物理气相沉积法溅射50s银，得到的氧化锌/银复合物与实施例1中的氧化锌/银复合微球相比形貌不均匀，并且银颗粒的粒径过小。实施例3配制摩尔比为1:2的醋酸锌、六次甲基四胺混合水溶液40mL，其中醋酸锌的摩尔浓度为0.095mol/L，配置摩尔浓度为0.038mol/L的二水柠檬酸三钠水溶液20mL，在磁力搅拌的条件下将二水柠檬酸三钠水溶液逐滴缓慢加入到醋酸锌、六次甲基四胺混合水溶液中，把得到的混合溶液转移到密封的封口玻璃瓶中，在100℃的条件下反应2.5h后，将得到的沉淀物用水和乙醇各洗涤两遍后，得到ZnO微球，球直径大约为4um。将得到的氧化锌微球铺在衬底上，利用物理气相沉积法溅射120s银，得到的氧化锌微球的粒径比实施例1中氧化锌微球略大，但由于溅射银的时间较长，在氧化锌微球衬底上形成了银膜。实施例4配制1％的乙酸溶液50mL，并磁力搅拌至均匀。称取1g壳聚糖粉末，缓慢加入乙酸溶液中，磁力搅拌至壳聚糖粉末溶于乙酸溶液中，将不溶物过滤后得到透明的乳黄色溶液。配置2％碳酸钠溶液，混合均匀后在剧烈搅拌的条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锌/银复合物的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：1)按醋酸锌与六次甲基四胺摩尔比为1:0.5～2，向醋酸锌溶液中加入六次甲基四胺，得到混合溶液Ⅰ；2)按柠檬酸三钠与醋酸锌的摩尔比为1:2～5，向混合溶液Ⅰ中逐滴加入柠檬酸三钠溶液，得到混合溶液Ⅱ；3)将混合溶液Ⅱ置于85～100℃条件下水热反应2～2.5h得到沉淀物，沉淀物经洗涤、干燥，得到氧化锌纳米材料；4)将氧化锌平铺于衬底上，采用物理气相沉积法将银溅射在氧化锌微球上，得到氧化锌/银复合物。

【技术特征摘要】
1.一种氧化锌/银复合物的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：1)按醋酸锌与六次甲基四胺摩尔比为1:0.5～2，向醋酸锌溶液中加入六次甲基四胺，得到混合溶液Ⅰ；2)按柠檬酸三钠与醋酸锌的摩尔比为1:2～5，向混合溶液Ⅰ中逐滴加入柠檬酸三钠溶液，得到混合溶液Ⅱ；3)将混合溶液Ⅱ置于85～100℃条件下水热反应2～2.5h得到沉淀物，沉淀物经洗涤、干燥，得到氧化锌纳米材料；4)将氧化锌平铺于衬底上，采用物理气相沉积法将银溅射在氧化锌微球上，得到氧化锌/银复合物。2.根据权利要求1所述的氧化锌/银复合物的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将所述沉淀物分别用水和乙醇洗涤2～3次。3.根据权利要求1所述的氧化锌/银复合物的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述溅射时间为50～120s。4.一种抗菌性棉织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)按醋酸锌与六次甲基四胺摩尔比为1:0.5～2，向醋酸锌溶液中加入六次甲基四胺，得到混合溶液Ⅰ；2)按柠檬酸三钠与醋酸锌的摩尔比为1:2～5，向混合溶液Ⅰ中逐滴加入柠檬酸三钠溶液，得到混合溶液Ⅱ；3)将混合溶液Ⅱ置于85～100℃条件下水热反应2～2....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春祥，王潇璇，石增良，刘雁军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32