专利名称：：一种硅锌介孔材料载银抗菌剂及制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种介孔载银抗菌剂材料及制备方法，特别涉及到一种硅锌介孔载银抗菌剂材料及制备方法
背景技术：
：近年，由于受"非典型肺炎"、"禽流感"、"H1N1甲型流感"的影响，人们的卫生意识不断增强，对抗菌材料及其制品的需求大大提高。在一般的生活中，环境中大量存在的病毒、细菌、真菌等微生物，不仅污染着环境，还直接导致很多疾病的产生和传染，对人类健康造成极大的威胁。无机抗菌剂由于性能稳定、抗菌谱广、、耐候性能好、容易产业化是目前应用最广泛的一种抗菌剂。主要是以无机材料为载体，通过负载银、铜、锌等离子或单质，由于铜盐有颜色，而锌的抗菌性比银和铜差，所以目前大部分无机抗菌剂主要以银为主。使用的载体通常是沸石、磷灰石、玻璃、硅胶、磷酸锆、氧化钛、黏土、氧化铝等。自介孔材料被发现以来，介孔材料因其具有有序的介孔孔道结构，高的比表面积与孔容，孔径分布均一且可控，化学稳定性高，而且合成该种介孔材料的模板简单易得，有效降低了制造成本，因而在催化、吸附等领域显示了独特的发展潜力。中国专利200410066666.3公开了一种无机介孔抗菌材料及其制备方法，该专利中首先制备一种二氧化硅介孔剂，然后通过在介孔中负载锌源或银源，通过高温在保护气下烧结得到载有氧化锌或银单质的无机抗菌剂；中国专利200610024773.9公开了纳米介孔载银抗菌剂及其制备方法，该专利以介孔二氧化硅为载体，装载银离子，然后在高温保护气下烧结得到载有银单质的无机抗菌剂；这两个专利的相似之处都是利用介孔二氧化硅为载体，通过吸附银离子或锌离子，然后在高温下烧结成介孔抗菌材料。但抗菌物质的装载百分比不是特别高。因此需要开发出更高效装载活性抗菌剂更多的无机抗菌材料
发明内容本发明的目的在于提供一种硅锌介孔载银抗菌剂材料及制备方法。本发明采用的技术方案如下—、一种硅锌介孔载银抗菌剂在无机纳米介孔材料中装载有单质银，比表面积为100-1000cm7g，孔径为215nm，孔容为0.31.5cmVg，其中单质银占所述的介孔载银抗菌剂的质量百分比110%。所述的无机纳米介孔材料的组成为Si0厂Zn0，其质量百分比为Si02:Zn0=(9099):(110)。二、一种硅锌介孔载银抗菌剂的制备方法，包括如下几个步骤1)将聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物、去离子水及酸一起搅拌至澄清，加入硅源、锌源，然后加热到7012(TC，继续搅拌4872小时，得到溶胶_凝胶液，烘干3溶胶-凝胶，在550°C70(TC温度下烧结6小时，得到硅锌介孔材料；其中聚乙二醇-聚丙二醇_聚乙二醇嵌段共聚物占整个溶液的质量百分比的0.5-3%;3)将上述得到的无机纳米介孔材料加入去离子水或乙醇中，滴入硝酸银溶液，振荡3060分钟，放置612小时，烘干；4)将上述载银后的介孔材料放入到甲醛去离子水溶液中，甲醛和去离子水的体积比例为(510):100，反应530min，过滤洗涤，烘干；或者将载银后的硅锌介孔材料在保护气下30050(TC下焙烧25小时；其中保护气是氮气或氢气。所述的硅源为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或正硅酸丁酯；锌源为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌、柠檬酸锌或草酸锌。所述的酸为盐酸、硫酸或硝酸。本发明具有的有益效果是与现有的技术相比，由于抗菌活性体一部分由载体材料中的氧化锌构成，因此本抗菌剂中抗菌活性体的质量占有量最高达到20%，远远超过其他抗菌剂中的抗菌活性体，而且用氧化锌替代一部分银，从而是成本降低；抗菌效率远远高过同类产品，能广泛用于陶瓷、塑料、纺织、涂料及水处理等领域。同时本发明制备工艺简单，可产业化生产。具体实施方式实施例1:1)将10.00克P123溶于323.3mL去离子去离子水中(3%)，加入盐酸使溶液的pH值低于2，搅拌至沉清，加入31.24g正硅酸乙酯和1.68g氯化锌，在7(TC下搅拌72小时，烘干后，在55(TC下煅烧6小时，得到介孔材料。(二氧化硅氧化锌为90:10)。2)取5g上述得到的无机纳米介孔材料加入50ml去离子水中，滴入质量百分比为20%的硝酸银溶液0.4g，振荡60分钟，放置6小时，烘干；(载银量为1%)3)将上述载银后的无机纳米介孔材料放入到100ml甲醛去离子水溶液中，甲醛和去离子水的体积比例为IO:100，反应5分钟，过滤洗涤，烘干，得到无机载银介孔抗菌剂，标记为试样A，最后用于大肠杆菌抗菌实验。实施例2:1)将15.00克F104溶于2985mL去离子去离子水中(0.5%)，加入硫酸使溶液的pH值低于2，搅拌至沉清，加入52.88g正硅酸丁酯和2.33g硝酸锌，在IO(TC下搅拌60小时，烘干后，在65(TC下煅烧6h，得到介孔材料。(二氧化硅氧化锌为99:1)。2)取5g上述得到的无机纳米介孔材料加入50ml去离子水中，滴入质量百分比为20%的硝酸银溶液4.37g，振荡50分钟，放置10小时，烘干；(载银量为10%)3)将上述载银后的无机纳米介孔材料放入到100ml甲醛去离子水溶液中，甲醛和去离子水的体积比例为5:100，反应30分钟，过滤洗涤，烘干，得到无机载银介孔抗菌剂，标记为试样B，最后用于大肠杆菌抗菌实验。实施例3:1)将4克F65溶于396mL去离子去离子水中，加入硝酸使溶液的pH值低于2，搅拌至沉清，加入24.10g正硅酸甲酯和1.35g醋酸锌，在12(TC下搅拌48小时，烘干后，在700°C下煅烧6h，得到介孔生物玻璃。(二氧化硅氧化钙为95:5)。42)取5g上述得到的无机纳米介孔材料加入50ml去离子水中，滴入质量百分比为20%的硝酸银溶液2.07g，振荡30分钟，放置12小时，烘干；(载银量为5%)3)将上述载银后的无机纳米介孔材料放入到100ml甲醛去离子水溶液中，甲醛和去离子水的体积比例为7:100，反应20min，过滤洗涤，烘干，得到无机载银介孔抗菌剂，标记为试样C，最后用于大肠杆菌抗菌实验。实施例4:1)将10克F127溶于500mL去离子去离子水中，加入硝酸使溶液的pH值低于2，搅拌至沉清，加入31.24g正硅酸乙酯和2.34g的ZnC20421120，在12(TC下搅拌1天，烘干后，在70(TC下煅烧6h，得到介孔生物玻璃。(二氧化硅氧化钙为90:10)。2)取5g上述得到的无机纳米介孔材料加入50ml去离子水中，滴入质量百分比为20%的硝酸银溶液4.37g，振荡50分钟，放置10小时，烘干；(载银量为10%)3)将上述载银后的无机介孔材料放入在氮气保护气下30(TC下焙烧5小时，得到无机载银介孔抗菌剂，标记为试样D，最后用于大肠杆菌抗菌实验。实施例5:1)将10克F85溶于500mL去离子去离子水中，加入硝酸使溶液的pH值低于2，搅拌至沉清，加入31.24.50g正硅酸乙酯和2.34g的ZnC20421120，在120。C下搅拌1天，烘干后，在70(TC下煅烧6h，得到介孔生物玻璃。(二氧化硅氧化钙为90:10)。2)取5g上述得到的无机纳米介孔材料加入50ml去离子水中，滴入质量百分比为20%的硝酸银溶液2.07g，振荡30分钟，放置12小时，烘干；(载银量为5%)3)将上述载银后的无机介孔材料放入在氮气保护气下50(TC下焙烧2小时，得到无机载银介孔抗菌剂，标记为试样E，最后用于大肠杆菌抗菌实验。实施例61)将15.00克P123溶于750mL去离子去离子水中，加入硫酸使溶液的pH值低于2，搅拌至沉清，加入52.88g正硅酸丁酯和2.33g硝酸锌，在IO(TC下搅拌60小时，烘干后，在65(TC下煅烧6h，得到介孔材料。(二氧化硅氧化锌为99:1)2)取5g上述得到的无机纳米介孔材料加入50ml去离子水中，滴入质量百分比为20%的硝酸银溶液0.4g，振荡60分钟，放置6小时，烘干；(载银量为1%)。3)将上述载银后的无机介孔材料放入在氢气保护气下40(TC下焙烧3小时，得到无机载银介孔抗菌剂，标记为试样F，最后用于大肠杆菌抗菌实验。上述例子中，P123为E02。P07。E02。，F127为E0106P07(lE0106，F104为E027P061E027，F65为E02。P03。E02。，F85为E026P039E026，EO为环氧乙烯，PO为环氧丙烯。上述6个实施例根据日本抗菌行业标准对大肠杆菌进行抗菌实验，得到各实施例中最小抑菌浓度，列于下表l，各实施例均显示了对大肠杆菌具有较好的抗菌能力。表1各实施例抗菌剂对大肠杆菌的最小抑菌浓度<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求一种硅锌介孔材料载银抗菌剂，其特征在于在无机纳米介孔材料中装载有单质银，比表面积为100-1000cm2/g，孔径为孔径为2～15nm，孔容为0.3～1.5cm3/g，其中单质银占所述的介孔载银抗菌剂的质量百分比1～10％。2.根据权利要求1所述的一种硅锌介孔载银抗菌剂，其特征在于所述的无机纳米介孔材料的组成为Si02-ZnO，其质量百分比为Si02:ZnO=(9099):(110)。3.—种制造权利要求1所述的一种硅锌介孔载银抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下几个步骤1)将聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物、去离子水及酸一起搅拌至澄清，加入硅源、锌源，然后加热到7012(TC，继续搅拌4872小时，得到溶胶_凝胶液，烘干溶胶_凝胶，在550°C70(TC温度下烧结6小时，得到硅锌介孔材料；其中聚乙二醇-聚丙二醇_聚乙二醇嵌段共聚物占整个溶液的质量百分比的0.5-3%;3)将上述得到的无机纳米介孔材料加入去离子水或乙醇中，滴入硝酸银溶液，振荡3060分钟，放置612小时，烘干；4)将上述载银后的介孔材料放入到甲醛去离子水溶液中，甲醛和去离子水的体积比例为(510):100，反应530min，过滤洗涤，烘干；或者将载银后的硅锌介孔材料在保护气下30050(TC下焙烧25小时；其中保护气是氮气或氢气。4.根据权利要求3所述的一种硅锌介孔载银抗菌剂的制备方法，其特征在于所述的硅源为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或正硅酸丁酯；锌源为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌、柠檬酸锌或草酸锌。5.根据权利要求3所述的一种硅锌介孔载银抗菌剂的制备方法，其特征在于所述的酸为盐酸、硫酸或硝酸。全文摘要本发明公开了一种硅锌介孔材料载银抗菌剂及制备方法。它是将聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物、去离子水及酸搅拌，加入硅源、锌源，得到溶胶-凝胶液，烧结得到硅锌介孔材料；再将上述得到的无机纳米介孔材料加入去离子水或乙醇中，滴入硝酸银溶液，烘干；将再载银后的介孔材料放入到甲醛去离子水溶液中，反应，过滤洗涤，烘干；或者将载银后的硅锌介孔材料在保护气下焙烧。最后制得载银硅锌介孔抗菌剂。该方法制备简单，同时由于氧化锌也是抗菌剂，因此本抗菌剂中抗菌活性体的质量占有量最高达到20％，远远超过其他抗菌剂中的抗菌活性体，抗菌效率远远高过同类产品，能广泛用于陶瓷、塑料、纺织、涂料及水处理等领域。文档编号A01N25/08GK101744002SQ20091015660公开日2010年6月23日申请日期2009年12月29日优先权日2009年12月29日发明者冯新星,周岚,张华鹏,朱海霖,陈建勇申请人:浙江理工大学