一种多糖/卤化银复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种多糖/卤化银复合材料及其制备方法与应用。本发明专利技术以难于溶解的卤化银为原料，在无酸、无氨、无氰化物的条件下，制备得到多糖/卤化银复合材料。该制备方法简单、高效、环境友好；所得多糖/卤化银复合材料具有抗菌、抗紫外、光致变色等功能性。

【技术实现步骤摘要】
一种多糖/卤化银复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于材料化学
，具体涉及一种多糖/卤化银复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
多糖是一类重要的天然高分子，包括：纤维素、甲壳素、壳聚糖、淀粉、半纤维素、透明质酸等。多糖来源于植物、动物等自然资源，可再生、完全生物降解、生物相容性好，每年自然界会产生数以亿计的多糖资源，因此，多糖是一类取之不尽、用之不绝的资源。人们对多糖的认识和应用由来已久，目前多糖在能源、化工、医药、生物、食品、建筑等领域已得到广泛应用。比如：纤维素可用作服装、包装材料、精细化学品、食物和药品添加剂等，壳聚糖在医用领域有重要应用。但是，多糖通常缺乏功能性，使得其应用受限。银及银盐(如：氯化银、溴化银等)是强的抗菌材料，可以有效杀灭细菌，且不会产生抗药性。银在空气中会逐渐被氧化为氧化银，使得杀菌能力下降；而卤化银(如：氯化银、溴化银等)非常稳定，不会氧化、不能溶解，会持续向环境中释放微量银离子，从而实现稳定的长效杀菌。然而，卤化银很难溶解，只有氰化物、高浓度氨复合溶剂等才可溶解卤化银，因而目前卤化银的实际应用严重受限。另外，卤化银作为无机粉末，无法单独成型使用，需要与其他材料结合使用。因此，结合多糖的成型性和卤化银的抗菌性，研发一种功能性的多糖材料具有重要的实用意义。
技术实现思路
为改善上述技术问题，本专利技术提供一种多糖/卤化银复合材料的制备方法，所述制备方法包括：多糖与卤化银在溶剂中制成混合液体，在水或醇中再生，得到多糖/卤化银复合材料。所述多糖选自纤维素、淀粉、壳聚糖、甲壳素、秸秆、植物叶片、芦苇、甘蔗渣、玉米芯中的至少一种；优选地，所述淀粉包括但不限于：可溶性淀粉、玉米淀粉；优选地，所述纤维素选自微晶纤维素、棉浆粕、精制棉、木浆粕、竹浆粕、草浆粕、棉短绒中的至少一种；优选地，所述秸秆选自小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆、大豆秸秆、姜秸秆、向日葵秸秆、花生秸秆中的至少一种。所述卤化银选自氟化银、氯化银、溴化银、碘化银中的一种、两种或更多种；所述溶剂选自离子液体、有机溶剂、离子液体与有机溶剂的混合溶剂，优选为离子液体、离子液体与有机溶剂的混合溶剂；所述离子液体由阳离子和阴离子组成；所述离子液体的阳离子选自无取代或任选被一个、两个或更多个Ra取代的：咪唑阳离子、吡啶阳离子；每一个Ra相同或不同，彼此独立地选自：C1-6烷基、C2-6烯基；所述C1-6烷基例如为甲基、乙基、丙基；所述C2-6烯基例如为烯丙基；所述离子液体的阴离子选自卤离子、烷基酸离子、有机磷酸酯离子；所述卤离子选自氟离子、氯离子、溴离子、碘离子；所述烷基酸离子选自甲酸离子、乙酸离子；所述有机磷酸酯离子选自烷基磷酸酯离子、二烷基磷酸酯离子，例如二甲基磷酸酯离子、二乙基磷酸酯离子。具体地，所述离子液体可选自下述离子液体中的至少一种：1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(EmimCl)、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(EmimBr)、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)、1-烯丙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(AmimBr)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(BmimCl)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(BmimBr)、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(EmimAc)、1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(AmimAc)、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(BmimAc)、N-乙基吡啶氯盐离子液体([EPy]Cl)、N-乙基吡啶溴盐离子液体([EPy]Br)、1,3-二甲基咪唑二甲基磷酸酯盐离子液体([Dmim][DMP])、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸酯盐离子液体([Emim][DEP])，3-甲基咪唑甲酸盐离子液体([Mim][HCOO])、N-甲基吡啶甲酸盐离子液体([MPy][HCOO])、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体([Emim][HCOO])以及1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体([Bmim][HCOO])。优选地，所述有机溶剂可以选自砜类溶剂、酰胺类溶剂、吡咯烷酮类溶剂、杂芳烃类溶剂中的一种、两种或更多种，例如选自N,N-二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-甲基咪唑(1-Methylimidazole)、咪唑(Imidazole)中的一种、两种或更多种。当所述溶剂选自离子液体与有机溶剂的混合溶剂时，所述有机溶剂与离子液体的质量比为1:0.001-1:10，优选为1:0.01-1:5，例如1:4、1:5。所述制成混合液体的温度可以为10-150℃，优选为20-120℃，例如20℃、25℃、40℃、80℃、120℃；所述制成混合液体的时间可以为1-10小时，优选为1-2小时，例如1小时、2小时；根据本专利技术的实施方案，所述多糖/卤化银复合材料的制备方法包括以下方案的任一种：方案1：将卤化银加入溶剂中制得卤化银溶液，然后向其中加入多糖，搅拌，制得多糖/卤化银溶液，在水或醇中再生，制得多糖/卤化银复合材料；方案2：将多糖溶解在溶剂中制得多糖溶液，然后向其中加入卤化银，搅拌，制得多糖/卤化银溶液，在水或醇中再生，制得多糖/卤化银复合材料；方案3：将多糖溶解在溶剂中制得多糖溶液，将卤化银溶解在溶剂中制得卤化银溶液，将卤化银溶液与多糖溶液混合均匀，在水或醇中再生，制得多糖/卤化银复合材料；方案4：将多糖和卤化银同时溶解在溶剂中制得溶液，在水或醇中再生，制得多糖/卤化银复合材料。上述方案1-4中，多糖溶解在溶剂中、卤化银溶解在溶剂中的温度可以相同或不同，彼此独立地选自25-150℃，优选为40-120℃，例如40℃、80℃、120℃；所述多糖溶解、卤化银溶解均可以在搅拌的条件下进行；所述搅拌的时间可以相同或不同，彼此独立地选自1-8小时，优选为1-2小时，例如1小时、2小时；所述多糖/卤化银复合材料中卤化银的质量分数为0.001～30％，优选为0.01～20％。所述多糖/卤化银复合材料可以为纤维、薄膜、微球、水凝胶、气凝胶、醇凝胶。所述的多糖/卤化银复合材料具有功能性，其功能性为抗菌、抗紫外、抗氧化、高雾度、变色等中至少一种。本专利技术还提供上述方法制备得到的多糖/卤化银复合材料。本专利技术还提供上述多糖/卤化银复合材料的应用，其可用于包装、纺织、医疗、保温隔热、化学化工、光学材料等领域。本专利技术的有益效果：本专利技术以难于溶解的卤化银为原料，在无酸、无氨、无氰化物的条件下，制得多糖/卤化银复合材料。该制备方法简单、高效、环境友好。附图说明图1为实施例2中纤维素/氯化银复合薄膜的光学照片；光学照片为常规尺寸。图2为实施例3中木浆粕/玉米淀粉/溴化银复合薄膜的显微镜照片；所使用的仪器为：LeicaDMLP光学显微镜。具体实施方式下文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多糖/卤化银复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：多糖与卤化银在溶剂中制成混合液体，在水或醇中再生，得到多糖/卤化银复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种多糖/卤化银复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：多糖与卤化银在溶剂中制成混合液体，在水或醇中再生，得到多糖/卤化银复合材料。


2.根据权利要求1所述的多糖/卤化银复合材料的制备方法，其特征在于，所述多糖选自纤维素、淀粉、壳聚糖、甲壳素、秸秆、植物叶片、芦苇、甘蔗渣、玉米芯中的至少一种；
优选地，所述淀粉包括可溶性淀粉、玉米淀粉中的至少一种；
优选地，所述纤维素选自微晶纤维素、棉浆粕、精制棉、木浆粕、竹浆粕、草浆粕、棉短绒中的至少一种；
优选地，所述秸秆选自小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆、芝麻秸秆、大豆秸秆、姜秸秆、向日葵秸秆、花生秸秆中的至少一种；
所述卤化银选自氟化银、氯化银、溴化银、碘化银中的一种、两种或更多种。


3.根据权利要求1或2所述的多糖/卤化银复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自离子液体、有机溶剂、离子液体与有机溶剂的混合溶剂，优选为离子液体、离子液体与有机溶剂的混合溶剂；
所述离子液体由阳离子和阴离子组成；所述离子液体的阳离子选自无取代或任选被一个、两个或更多个Ra取代的：咪唑阳离子、吡啶阳离子；
每一个Ra相同或不同，彼此独立地选自：C1-6烷基、C2-6烯基；所述C1-6烷基例如为甲基、乙基、丙基；所述C2-6烯基例如为烯丙基；
所述离子液体的阴离子选自卤离子、烷基酸离子、有机磷酸酯离子；所述卤离子选自氟离子、氯离子、溴离子、碘离子；所述烷基酸离子选自甲酸离子、乙酸离子；所述有机磷酸酯离子选自烷基磷酸酯离子、二烷基磷酸酯离子，例如二甲基磷酸酯离子、二乙基磷酸酯离子。


4.根据权利要求1-3任一项所述的多糖/卤化银复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体可选自下述离子液体中的至少一种：1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体、N-乙基吡啶氯盐离子液体、N-乙基吡啶溴盐离子液体、1,3-二甲基咪唑二甲基磷酸酯盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸酯盐离子液体、3-甲基咪唑甲酸盐离子液体、N-甲基吡啶甲酸盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体。


5.根据权利要求1-4任一项所述的多糖/卤化银复合材料的制备方法，其特征在于，所述有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金明，万纪强，张军，张晓程，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11