一种纳米复合杀菌抗病毒材料制备及应用制造技术

一种纳米复合杀菌抗病毒材料制备及应用，属于抗病毒技术领域。其组分包括：纳米银颗粒、纳米氧化亚铜颗粒、中药萃取液、高分子纳米颗粒、稳定分散剂、保湿剂、水。该材料具有无毒无害、绿色环保、持久性强、广谱/高效杀菌抗病毒等特点，使用方便简便，通过直接喷洒即可，能快速杀灭室外、室内各种空间及物品上的多种细菌、病毒等，抑制目前人类面临的流行病毒传播问题。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合杀菌抗病毒材料制备及应用
本专利技术属于抗病毒
，具体涉及一种纳米复合杀菌抗病毒材料制备及应用。
技术介绍
目前，面对全球肆虐的新型冠状病毒(COVID-19)，人类的生命面临极大的威胁。鉴于冠状病毒能够通过吸附在气溶胶等颗粒和物体表面进行传播，且病毒附着后存活时间可达十几个甚至几十个小时，因此目前社会急需一种能够快速有效杀灭附着在衣物、车辆、桌椅等公共空间和室内物品上各种细菌、病毒(尤其是新型冠状病毒)的方法，来防止病毒的进一步扩散和传播。紫外线等杀灭菌抗病毒的方式虽然有效，但紫外线过量照射会对人体的皮肤、眼睛以及免疫系统等造成伤害，并且设备携带不便，使用时人必须离开，对生产生活造成了很大的不便；臭氧的杀菌原理主要是靠活性氧强大的氧化作用，使酶失去活性导致微生物死亡，但臭氧同样会对人体造成二次污染，且不利于开放空间使用；酒精等消毒液主要用来洗手，以及物体表面清洁消毒，因为其快速挥发性导致其浓度过低，无法实现物体表面细菌和病毒的杀灭；其它化学类消毒液，如84、次氯酸、来苏尔等，这些喷洒类消毒液虽然使用方便，具有广谱抗菌抗病毒特性，但其因具化学残留和对部分物品的腐蚀性等缺点，不适合对家居汽车等人口活动频繁场合的使用。纳米材料，如纳米颗粒等,又称超微粒子,其大小介于1～100nm之间，其拥有宏观物质所不具备的优良特性，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等，这些基本物理特性能够使纳米材料表现出特殊的光、热、电、催化等特性，在杀菌抗病毒方面具有广阔的应用前景。比如，纳米银(Ag)颗粒(5～50nm)，其高的表面活性，很容易和细菌、病毒相结合，其氧化过程产生的活性氧自由基和释放的Ag离子能有效抑制细菌细胞壁表面肽聚糖的合成，破坏细胞壁完整性，破坏细菌细胞膜，并破坏其蛋白质与DNA、RNA合成从而起到高效杀菌作用。在抗病毒方面，纳米Ag能够使破坏病毒DNA或RNA结构，阻碍其复制，从而起到灭活作用。同样，铜的氧化物(CuO,Cu2O等)纳米粒子在抗病毒方面(如丙肝病毒、疱疹病毒等)具有良好的效果。同时，一些具有高电负性的高分子聚合物材料，如聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)等由于其强的带电特性，其表面大量的静电荷很容易吸附和捕获空气中的颗粒物，如PM2.5等，因此在空气净化领域具有广泛的应用。目前关于银和铜在杀菌抗病毒方面的专利还存在一些不足，如：CN110156117A公开了一种铜银离子杀菌灭藻装置，其采用MCU核心控制器作为本装置的处理器，利用电化学法产生铜银离子。此装置结构较复杂，在使用过程中必须消耗电能，不易携带、不方便随时随地使用。此外，该专利技术未给出具体抗菌抗病毒数据，实际的抗菌抗病毒效果有待考察。CN1586774A公开了一种纳米银胶体水溶液的制备方法，其采用双注控制技术，在搅拌器的搅拌下，将银氨水溶液和还原剂水溶液同时双注入含有保护剂水溶液的反应体系内，生成纳米银粒子经过超滤脱盐，得到平均粒径小于50nm的纳米银胶体水溶液。搅拌器是专利号为ZL01278630.6的搅拌器。其方法所需双注控制、超滤脱盐等技术以及特殊的搅拌器给材料的制备带来了很大的不便。此外，该专利技术未给出具体抗菌抗病毒数据，实际的抗菌抗病毒效果有待考察。CN100500162C公开了一种抗冠状病毒剂，其方法是将银离子负载到大尺寸的聚酰亚胺纤维或者丙烯酸涂料等载体上制成抗病毒纤维或者涂料，根据载体的不同所需制备工艺和设备也不同，这就给产品的生产带来了很大的不便。此外，在产品的SARS冠状病毒失活测试中，23.4ug/mL的产品只能使25％的SARS冠状病毒失活，抗病毒性能方面有待提高。CN101633045B公开了一种纳米银溶胶及其制备方法于它们的用途，其纳米银溶胶制备过程中把银盐(如硝酸银)溶于乙醇中，在实际操作过程中稍有不慎会生成爆炸性物质雷酸银，安全性低。此外所制备的纳米银颗粒一开始粒径为10-80nm，放置14天后纳米银颗粒直径增加到了60-140nm，说明随着产品放置时间的延长纳米银颗粒尺寸会增大，而纳米银颗粒尺寸的增大会降低抗菌抗病毒的性能。CN101213040A公开了一种具有抗菌抗病毒活性的功能性纳米材料，其合成的是抗菌活性阳离子Ag+和Cu2+和非金属氧化物TiO2、ZnO、SiO2的纳米材料，在制备过程中未加入分散剂，纳米材料很容易发生团聚的现象，进而影响材料的抗菌效果。并且在制备过程中需要加热100℃左右持续8-24h，制备工艺复杂耗能。此外，该材料在抗菌测试中抗微生物活性对数值大部分刚刚到4，而国家标准至少是4，其抗菌活性有待提高。以上专利技术所需设备多，工艺复杂耗能，产品安全性较低，杀菌抗病毒的效果差，目前市场上依然需要一种安全、方便使用的高效杀菌抗病毒材料来对抗细菌病毒的肆虐。
技术实现思路
本专利技术将提供一款基于多种纳米材料如纳米银颗粒、纳米氧化亚铜颗粒、纳米聚酰亚胺颗粒与纯中药复合的新型纳米复合杀菌抗病毒材料复合液，该材料具有无毒无害、绿色环保、持久性强、广谱/高效杀菌抗病毒等特点，使用方便简便，通过直接喷洒即可，能快速杀灭室外、室内各种空间及物品上的多种细菌、病毒等，抑制目前人类面临的流行病毒传播问题。所述纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，其组分组成以重量份计：纳米银颗粒粒径10-30nm，纳米氧化亚铜颗粒粒径40-100nm，高分子纳米颗粒粒径20-80nm。中药萃取液为天然中草药植物黄连、丹参、蒲公英、大黄的水蒸馏液。稳定分散剂为常规的，如食品级柠檬酸钠。保湿剂为常规的保湿剂，如甘油。所述的高分子纳米颗粒可选PET、PA、PI等带电高分子材料，优选聚酰亚胺纳米(PI)纳米颗粒。进一步还包括清香剂如植物香精油，为3-6重量份；进一步还包括其他功能的添加剂如植物驱蚊精油，为3-6重量份。上述所述的所述纳米复合杀菌抗病毒材料的制备方法，包括以下步骤：(1)纳米银颗粒的制备：采用纯度为99.99％的Ag电极构成的电化学反应池中加入柠檬酸钠来制备纳米银颗粒；采用两电极反应装置，配置6mg/mL的柠檬酸钠溶液加入到反应装置中，两电极都采用直径为2-3mm的银棒，加入10V电压，反应温度为60℃，1min改变一次电极电流的方向，最终形成的纳米银溶液经过离心后得到直径为10-30nm的纳米银颗粒。(2)氧化亚铜(Cu2O)纳米颗粒制备：该方法以无水硫酸铜为铜源，葡萄糖为还原剂，使用水热合成法制得纳米氧化亚铜颗粒。具体方法为：将0.05g的无水硫酸铜溶解到30mL乙二醇中，在室温下搅拌至完全溶解，然后加入0.148g葡萄糖、0.038g氢氧化钠、16g蒸馏水搅拌均匀，然后转移至水热反应釜中80℃反应1h，最后离心干燥即可得到直径为40-100nm纳米氧化亚铜颗粒；(3)聚酰亚胺纳米颗粒的制备：高分子纳米颗粒可选PET、PA、PI等带电高分子材料，聚酰亚胺纳米(PI)纳米颗粒的制备如下：利用碱液水解法将粒径相对较大的PI颗粒制备成直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，其组分组成以重量份计：/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，其组分组成以重量份计：





2.按照权利要求1所述的一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，纳米银颗粒粒径10-30nm，纳米氧化亚铜颗粒粒径40-100nm，高分子纳米颗粒粒径20-80nm。


3.按照权利要求1所述的一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，中药萃取液为天然中草药植物黄连、丹参、蒲公英、大黄的水蒸馏液。


4.按照权利要求1所述的一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，稳定分散剂为食品级的柠檬酸钠；保湿剂为常规的保湿剂甘油。


5.按照权利要求1所述的一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，所述的高分子纳米颗粒可选PET、PA、PI等带电高分子材料，优选聚酰亚胺纳米(PI)纳米颗粒。


6.按照权利要求1所述的一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，还包括清香剂植物香精油，为3-6重量份；


7.按照权利要求1所述的一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，还包括其他功能的添加剂。


8.按照权利要求7所述的一种纳米复合杀菌抗病毒材料，其特征在于，其他功能的添加剂为植物驱蚊精油，为3-6重量份。


9.权利要求1-8任一项所述的纳米复合杀菌抗病毒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)纳米银颗粒的制备：采用纯度为99.99％的Ag电极构成的电化学反应池中加入柠檬酸钠来制备纳米银颗粒；采用两电极反应装置，配置6mg/mL的柠檬酸钠溶液加入到反应装置中，两电极都采用直径为2-3mm的银棒，加入10V电压，反应温度为60℃，1min改变一次电极电流的方向，最终形成的纳米银溶液经过离心后得到直径为10-30nm的纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩昌报，赵文康，郑嘉煜，严辉，汪浩，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11