一种硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料，其制备方法包括以下步骤：步骤一：按质量比(0.2～1)：(0.04～0.15)：(0.1～0.3)：(0.2～0.4)：(0.3～0.6)依次称取酸化凹凸棒石、硝酸银、二水合钼酸钠、葡萄糖与L

【技术实现步骤摘要】
一种硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于抗菌材料
，具体涉及一种硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]COVID
‑
19病毒席卷全球，这使整个中国以及世界陷入健康危机，因此人们对生命健康持续高度关注。病毒和细菌在日常中广泛存在，对人类影响也日益密切。为了更有效地杀死细菌，人类开始使用各类抗生素，这使细菌产生了耐药性而很难被杀死，俗称“超级细菌”，这对人类的生命健康构成了严重的威胁。因此，为解决抗生素对人类所带来的危害而去寻找或开发一种安全、新型、高效的抗菌材料成为了人们需要解决的重要问题。
[0003]纳米材料因表现出优良的特性而开始被人们认知，其可以应用于生活中的各个领域。凹凸棒石(ATP)是一种水合镁铝硅酸盐矿物，可作为生产原料中的一种载体，其镁铝硅酸盐的理论公式Mg5Si8O
20
(OH2)4(OH)2·
4H2O或者 (Al2Mg2)Si8O
20
(OH)2(OH2)4·
4H2O，呈链状结构，表现出棒状形态，其表面积大，离子交换能力强，在环境治理等领域具有重要的实际应用价值。此外，凹凸棒石为土块状，土质细腻且质量轻，具有不同颜色，其对高温不敏感，有较好的胶体性能，较高的吸附性和脱色性，可以在岩石中发掘。且凹凸棒石容易吸附水，遇到水后有粘性，干燥后无大裂纹，在水中浸泡后很容易坍塌。因为其中部分的Al
3+
与Fe
3+
能替代凹凸棒石中的硅离子，部分Fe
2+
可与镁离子相互置换，这使凹凸棒石表现出少量的负电性，而负电性可以对空穴进行吸引，让空穴与电子发生变化，适合作为负载活性纳米颗粒或其他功能成分纳米复合材料的载体。
[0004]二硫化钼(MoS2)是一种双层状结构的材料，具有良好的光学性能和电子转移性能，其可使生物产生氧化应激和膜应激，从而使生物难以正常生存，可作为抗菌剂使用。另外，二硫化钼(MoS2)的细胞毒性和遗传毒性小，可通过改变MoS2结构，使其从间接带隙转为直接带隙，进而提高其光催化作用。MoS2表现出比表面积大的特点，这使其具有很强的吸附能力。MoS2材料有着很好的光响应性，其可以广泛应用于光催化等领域。大多数MoS2是由大量的矿物钼酸自然产生的，它可被用作吸附和催化等方面，这说明其可在多种方向进行应用。Mo和S是生物体中常见的元素，因此MoS2受到了人们广泛的关注，可应用于抗菌方向。MoS2中有着大量不饱和键，这使得MoS2更容易接触其他物质，并展示出较好的光驱动抗菌性能。
[0005]硫化银是一种半导体材料，具有较窄的带隙(1.1eV)，较低的毒性和超低的溶解度积常数(Ksp＝6.3
×
10
‑
50
)，并具有较好的光电性能，稳定的化学性能，而被应用于常见的光学电子器件中。此外，Ag2S对微生物具有高细胞毒性和出色的广谱抗菌活性，其可抑制多达12种细菌的生长，包括大肠杆菌。有研究表明，利用 ICP
‑
MS监测Ag2S杀菌过程中Ag+离子的浓度。在整个光催化过程中，Ag
+
的浓度一直保持在一个非常低的水平，仅为75ppb左右。Ag2S在紫外环境下表现出较好的抗菌效果，并且在长时间紫外线环境下，其具有良好的化学稳
定性。
[0006]因此，基于上述材料研制复合抗菌材料在解决抗菌问题上具有重要意义。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料及其制备方法和应用，实现良好生物相容性和优异的光响应性，抗菌性能好、安全环保。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0009]一种硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一：按质量比(0.2～1)：(0.04～0.15)：(0.1～0.3)：(0.2～0.4)：(0.3～ 0.6)依次称取酸化凹凸棒石、硝酸银、二水合钼酸钠、葡萄糖与L
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半胱氨酸，分散于去离子水中，搅拌至其分散均匀，后超声分散15～30min；
[0011]步骤二：将所制备溶液转移至聚四氟乙烯内衬并装入水热反应釜中在150～ 200℃条件下，反应15～24h；
[0012]步骤三：反应结束自然冷却后，将所得样品离心分离，取沉淀固体经洗涤、干燥，即得硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合材料。
[0013]本专利技术还具有以下技术特征：
[0014]优选的，所述的步骤一的搅拌方法为采用电磁搅拌器搅拌0.5～1h。
[0015]优选的，所述的步骤二中聚四氟乙烯内衬的填充比为50～60％。
[0016]优选的，所述的步骤三中离心处理的转速为5000～7000rpm/min，离心时间 5～10min。
[0017]优选的，所述的步骤三中洗剂方式为用无水乙醇和去离子水交替充分洗涤3 次。
[0018]优选的，所述的步骤三中干燥方法为采用烘箱在50～80℃条件下干燥12～ 24h。
[0019]本专利技术还保护一种上所述的制备方法制备的硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料，刺状的二硫化钼、硫化银纳米颗粒均匀包覆在棒状的酸化凹凸棒石表面。
[0020]进一步的，所述的硫化银纳米颗粒的粒径为20～30nm。
[0021]进一步的，具有抗菌性能和光热效应。
[0022]本专利技术还保护一种如上所述的硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料在环境污染和医疗方面的应用。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0024]本专利技术采用简单的水热法合成硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料，制备过程中以酸化凹凸棒石为载体，采用纳米颗粒Ag2S与刺状MoS2相结合的形式进而形成异质结，有效抑制了单一材料的光生电子和空穴对易复合问题；同时，样品与细菌接触后，刺状的MoS2可通过物理机械作用破坏细菌细胞膜，损伤细菌；进一步的，利用纳米颗粒Ag2S和刺状MoS2所形成的异质结，增强了对于光的响应能力，在光照条件，硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合抗菌材料会产生大量的活性氧物质(ROS)以及光热效应，ROS会诱导细菌细胞膜脂质过氧化，光热效应会增加细菌细胞膜的通透性，从而影响细菌的活
性，对细菌产生不可逆转的损伤并杀死细菌，因此，增强了其光催化性能和抗菌活性，形成具有良好生物相容性和优异的光响应性的三元纳米复合材料；
[0025]本专利技术所制备的纳米复合材料具有安全环保、耐药性强等优点；
[0026]采用本专利技术所制备的硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料，其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：按质量比(0.2～1)：(0.04～0.15)：(0.1～0.3)：(0.2～0.4)：(0.3～0.6)依次称取酸化凹凸棒石、硝酸银、二水合钼酸钠、葡萄糖与L
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半胱氨酸，分散于去离子水中，搅拌至其分散均匀，后超声分散15～30min；步骤二：将所制备溶液转移至聚四氟乙烯内衬并装入水热反应釜中在150～200℃条件下，反应15～24h；步骤三：反应结束自然冷却后，将所得样品离心分离，取沉淀固体经洗涤、干燥，即得硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合材料。2.如权利要求1所述的硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤一的搅拌方法为采用电磁搅拌器搅拌0.5～1h。3.如权利要求1所述的硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中聚四氟乙烯内衬的填充比为50～60％。4.如权利要求1所述的硫化银/二硫化钼/酸化凹凸棒石纳米复合光驱动抗菌材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊莉，张凯涛，高朝阳，刘辉，李军奇，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：