环保复合抗菌剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保复合抗菌剂及制备方法。所述环保复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)硝酸铜、还原剂与油胺混合反应，得到晶种混合液；(2)向上述晶种混合液中AgNO

【技术实现步骤摘要】
环保复合抗菌剂及制备方法
本专利技术涉及抗菌剂
，具体涉及一种环保复合抗菌剂及制备方法。
技术介绍
传统抗菌剂主要有机抗菌剂、天然和高分子抗菌剂，尽管有机抗菌剂具有杀菌力强、来源广泛、价格便宜等优点，但在使用过程中，这些抗菌剂热稳定性较差、易分解且持久性差，并且具有一定的毒性；天然和高分子类抗菌剂具有无毒、环保的优点，但耐热性较差且加工困难，并且大多数高分子彼此之间热力学相容性有限。而无机抗菌剂具有长效、不产生耐药性且有缓释性。复合抗菌剂通过协同作用优势互补，可提高抗菌剂性能，逐渐成为抗菌剂研究领域的热点。有机无机复合抗菌剂大致分为三类：(1)有机抗菌剂添加到无机载体中；(2)无机抗菌剂和有机载体形成的复合盐抗菌剂；(3)稀土类复合抗菌剂。但在复合过程中有机、无机试剂的选择，复合性能等方面还缺乏更深入的研究。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种环保复合抗菌剂及制备方法，本专利技术采用2步氧化还原法合成双金属复合抗菌剂，首先是通过在含铜的溶液中加入还原剂聚多巴胺制备得到铜的晶种溶液，得到多巴胺包覆的铜纳米粒子，因为聚多巴胺结构中的儿茶酚基团和含氮基团对金属离子的络合作用，将银离子吸附在纳米Cu粒子的表面，聚多巴胺本身具有的弱还原性能够将吸附的金属离子还原生成金属纳米粒子成为随后还原反应的催化活性中心，加入的还原剂使金属纳米粒子在已形成的活性中心上继续还原生长形成外壳，形成银纳米包覆的银-铜核壳结构的抗菌剂，具有很好的抗菌性能。本专利技术采用的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种环保复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)硝酸铜、还原剂与油胺混合反应，得到晶种混合液；(2)向上述晶种混合液中AgNO3油胺溶液和改性剂，反应得到铜-银混合液；(3)上述铜-银混合液中加入无水乙醇，离心，得到所述环保复合抗菌剂。所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、聚多巴胺中的一种或两种以上混合物。所述改性剂为十二烷基三苯基溴化磷和/或钠基累托石。优选地，一种环保复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)8-20重量份硝酸铜、15-30重量份还原剂与10-40重量份油胺混合，在温度为80-120℃下搅拌20-50min，搅拌速度为400-800rpm，保持搅拌以5-15℃/min速度将温度升至160-220℃，继续搅拌2-4h，室温冷却，得到晶种混合液；(2)常温下，在搅拌速度为450-600rpm条件下，向上述晶种混合液中加入20-40重量份含有质量分数为(28-45)％AgNO3的油胺溶液和5-10重量份改性剂，将温度升至70-90℃，继续搅拌1.5-3小时，冷却至室温，得到铜-银混合液；(3)在上述铜-银混合液中加入10-50重量份无水乙醇，在离心转速为9000-12000rpm离心10-30min，得到的固体在真空干燥箱50-70℃中干燥20-28h，即得所述环保复合抗菌剂。所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、聚多巴胺中的一种或两种以上混合物；优选的，所述还原剂为聚多巴胺。所述改性剂为十二烷基三苯基溴化磷和/或钠基累托石；优选的，所述改性剂为十二烷基三苯基溴化磷和钠基累托石按质量比为1：(1-3)。本专利技术的专利技术构思之一是采用特定的方法制备Cu-Ag复合抗菌剂，采用聚多巴胺作为弱还原剂和粘结剂，其结构中包含的大量儿茶酚基团和含氮基团使得聚多巴胺对金属离子具有强吸附力，这些基团还有利于接枝反应及下一步功能化的进行；聚多巴胺本身的弱还原性可以将金属离子还原，生成金属纳米粒子，因强吸附力可以附着在金属纳米粒子的表面。具体的，在铜溶液中，加入聚多巴胺和油胺，在加热的条件下油胺先将铜纳米粒子还原，得到铜纳米粒子，聚多巴胺通过自身的儿茶酚基团和含氮基团吸附在铜离子表面。本专利技术的专利技术构思之二是在形成银-铜复合物的过程中加入了改性剂十二烷基三苯基溴化磷和/或钠基累托石，有效阻止纳米粒子的团聚，利用钠基累托石和十二烷基三苯基溴化磷改性的协同效果，使制备得到抗菌复合物具有极佳的抗菌效果，且可以长效抗菌。原因是十二烷基三苯基溴化磷本身具有抗菌作用，其分子结构中的磷原子可以与银形成配位键而将其吸附，延缓银离子的释放速度，并阻止其聚集。钠基累托石是含水铝硅酸盐，是由二八面体云母层和二八面体蒙脱石层规则交替堆积的间层矿物，具有良好的分散性和热稳定性，比表面积大，具有很强的吸附性，并且蒙脱石层间含有可交换的阳离子，银离子、铜离子、十二烷基三苯基溴化磷以及吸附了银粒子的十二烷基三苯基溴化磷可以通过阳离子交换作用插层进蒙脱石间层，有效阻止团聚，提高抗菌性能，并进一步起到缓释作用。具体的，由于聚多巴胺结构中的儿茶酚基团和含氮基团对金属离子的络合作用，将银离子吸附在纳米Cu粒子的表面，聚多巴胺本身具有的弱还原性能够将吸附的金属离子还原生成金属纳米粒子成为随后还原反应的催化活性中心，加入的还原剂使金属纳米粒子在已形成的活性中心上继续还原生长形成外壳，形成银纳米抗菌剂包覆的银-铜核壳结构。而改性剂中的十二烷基三苯基溴化磷通过与银的活性中心形成配位键，吸附在银粒子的表面，再通过阳离子交换作用插层进累托石间层，最终形成本专利技术的环保复合抗菌剂--Cu-Ag复合抗菌剂。杀菌机理：银离子与细菌接触后，可以和细胞壁和细胞膜中的蛋白质的巯基结合，使细胞的蛋白酶丧失活性，造成细胞固有成分被破坏，破坏了细胞的活性，从而杀死细菌。再进一步优选地，一种环保复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)8-20重量份硝酸铜、15-30重量份还原剂与10-40重量份油胺混合，在温度为80-120℃下搅拌20-50min，搅拌速度为400-800rpm，保持搅拌以5-15℃/min速度将温度升至160-220℃，继续搅拌2-4h，室温冷却，得到晶种混合液；(2)常温下，在搅拌速度为450-600rpm条件下，向上述晶种混合液中加入20-40重量份含有质量分数为(28-45)％AgNO3的油胺溶液、5-10重量份改性剂和2-4重量份连六硫酸钾，将温度升至70-90℃，继续搅拌1.5-3小时，冷却至室温，得到铜-银混合液；(3)在上述铜-银混合液中加入10-50重量份无水乙醇，在离心转速为9000-12000rpm离心10-30min，得到的固体在真空干燥箱50-70℃中干燥20-28h，即得所述环保复合抗菌剂。所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、聚多巴胺中的一种或两种以上混合物；优选的，所述还原剂为聚多巴胺。所述改性剂为十二烷基三苯基溴化磷和/或钠基累托石；优选的，所述改性剂为十二烷基三苯基溴化磷和钠基累托石按质量比为1：(1-3)。所述连六硫酸钾的制备方法参考文献：AntibacterialactivitiesofpolythionatesenhancedbycarbonatesAntibacterialactivitiesofpolythionatesenhancedbycarbonates.GuofangLi,etal本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)硝酸铜、还原剂与油胺混合反应，得到晶种混合液；/n(2)向上述晶种混合液中AgNO

【技术特征摘要】
1.一种环保复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)硝酸铜、还原剂与油胺混合反应，得到晶种混合液；
(2)向上述晶种混合液中AgNO3油胺溶液和改性剂，反应得到铜-银混合液；
(3)上述铜-银混合液中加入无水乙醇，离心，得到所述环保复合抗菌剂。


2.如权利要求1所述的环保复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、聚多巴胺中的一种或两种以上混合物。


3.如权利要求1所述的环保复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述改性剂为十二烷基三苯基溴化磷和/或钠基累托石。


4.如权利要求1所述的环保复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)8-20重量份硝酸铜、15-30重量份还原剂与10-40重量份油胺混合，在温度为80-120℃下搅拌20-50min，搅拌速度为400-800rpm，保持搅拌以5-15℃/min速度将温度升至160-220℃，继续搅拌2-4h，室温冷却，得到晶种混合液；
(2)常温下，在搅拌速度为450-600rpm条件下，向上述晶种混合液中加入20-40重量份含有质量分数为(28-45)％AgNO3的油胺溶液和5-10重量份改性剂，将温度升至70-90℃，继续搅拌1.5-3小时，冷却至室温，得到铜-银混合液；
(3)在上述铜-银混合液中加入10-50重量份无水乙醇，在离心转速为9000-12000rpm离心10-30min，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乘邦，
申请(专利权)人：张乘邦，
类型：发明
国别省市：浙江;33