专利名称：多功能纳米银溶液的制备方法
技术领域：
本发明是一种具有多功能的纳米银溶液制备方法及应用。
背景技术：
银具有广谱抗菌性。微量的银在溶液中就有杀灭细菌的能力。银离子可通过阻断 细菌的呼吸酶系统，干扰细菌代谢从而致细菌死亡，但银离子在溶液中的不稳定性限制其 推广应用。纳米银是将金属银加工成纳米级颗粒，从而使得银的杀菌能力产生了质的飞跃， 在百万分之几的浓度下，即可杀灭常见的细菌、真菌、支原体、衣原体等致病微生物。利用纳 米技术制备的纳米银，具有稳定的化学特性，在电学、光学和催化等方面具有十分优异的特 性。纳米银现已广泛应用于抗菌材料的制备，市场上已经出现抗菌陶瓷材料、抗菌涂料以及 抗菌织物等。但合成的纳米银大部分为粉状，增加了超细粉化、设备再投资、能耗等实际问 题，不仅使成本大大提高，而且还影响了生态环境。一般采用的生产方法为化学沉淀法、溶 剂热法、气相法等，其生产工艺难以控制，产量低，且投资大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种多功能纳米银溶液的制备方法。 不仅具有成本低、操作简单等优点，而且纳米银溶液具有广谱抗菌性、释放负离子性以及优 良润湿特性。本发明的纳米银溶液无毒副作用，且具有较好的稳定性。本发明的目的是按下述步骤制备实现的(a)称取固体硝酸银5 25g溶于去离子水中，滴加1 30%氨水至沉淀消失，所 得络合溶液标记为组分A，其中硝酸银浓度为0. 01 0. 3mol/l，氨的浓度为0. 2 lmol/ 1 ；(b)选用微米级电气石粉体，粒径在0. 2 2um，加入分散剂，得到悬浮液，静置 5 24h后，取上层清液，添加表面改性剂，使其微米电气石表面连接亲水基团，得到组分B 溶液，其中电气石颗粒、分散剂与表面改性剂的重量体积比为4. 3 9 5 10 10 20 ；(c)将络合溶液A加入到B溶液中，溶液B与溶液A的体积比为1 1.4 1 10， 在20 45°C下，搅拌1 6h，使银氨络离子吸附在电气石表面，得到悬浮液；(d)将步骤(c)得到的悬浮液，加入还原剂，其的浓度为0. 04 lmol/1，在70 90°C下，持续2 7h得到纳米银溶胶C，此时改性微米级电气石的表面上的银氨络离子被还 原成纳米银，其粒径20 IOOnm ；(e)向纳米银溶胶C组分中加入一定量去离子水，C组分与去离子水的重量体积比 为1 70 1 200，悬浮，静置，取上层清液，从而得到多功能纳米银溶液。得到的纳米银 溶液中纳米银的浓度在500 2000ppm。分散剂是去离子水、三乙醇胺、吐温。还原剂是柠 檬酸、硼氢化钾、亚硫酸钠、柠檬酸钠。表面改性剂是含有亲水基团的表面活性剂，是十二烷 基苯磺酸钠、十二烷硫酸钠。所述的微米级电气石粉体可以市售得到。
本发明溶液含有载有纳米银的微米级电气石，因而在具有抗菌作用的同时，也保 持了电气石所具有的特点，如释放负离子、远红外辐射等。电气石经过表面改性，具有亲水基团，从而增加吸水的特性。本发明所述的多功能纳米银溶液可以对内衣、卫生巾、卫生护垫、卫生棉条、湿巾、 纸尿裤、纸尿垫、鞋垫、毛巾、口罩等织物进行处理，处理后的织物不仅具有广谱抗菌功能， 而且具有优良的润湿性。例如，在卫生巾方面的应用，可以起到抗菌的作用，同时又能释放 负离子，由于溶液中亲水型基团存在，因而具有优良的吸水性，增加了卫生巾的渗透性。
具体实施例方式实施案例1将硝酸银6g溶于500ml去离子水中，滴加5%氨水至沉淀消失成为络合溶液，所得 络合溶液A中硝酸银的浓度约为0. 07mol/l，氨的浓度为0. 6mol/l。将5g粒径为1 2um 电气石粉体加入200ml去离子水得到悬浮液，静置24h后。取上层清液，加入17g十二烷基 苯磺酸钠并充分搅拌得到组分B，其中电气石颗粒、去离子水与十二烷基苯磺酸钠的重量体 积比为5 10 13。将络合溶液A加入到B溶液中，溶液B与溶液A的体积比为1 2，在 30°C下搅拌3h，得到悬浮液。加入0. Ig柠檬酸，柠檬酸的浓度为0. 07mol/l，升温至90°C， 保持温度3h得到纳米银溶胶组分C，此时改性微米级电气石的表面上的银氨络离子被还原 成纳米银，纳米银其粒径20 50nm。向C中加入一定量去离子水，C组分与去离子水的重 量体积比为1 200，悬浮，静置，取上层清液，得到多功能纳米银溶液，其中纳米银的浓度 为 lOOOppm。实施案例2将硝酸银9g溶于500ml去离子水中，滴加7. 5%氨水至沉淀消失成为络合溶液，所 得络合溶液A中硝酸银的浓度约为0. lmol/1，氨的浓度为0. 8mol/l。将7g粒径为1 2um 电气石粉体加入150ml三乙醇胺得到悬浮液，静置18h后。取上层清液，加入9g十二烷硫 酸钠并充分搅拌得到组分B，其中电气石颗粒、三乙醇胺与十二烷基苯磺酸钠的重量体积比 为7 6 11。将络合溶液A加入到B溶液中，溶液B与溶液A的体积比为1 4，在45°C 下搅拌6h，得到悬浮液。加入0.2g柠檬酸钠，柠檬酸钠的浓度为0. 16mol/l，升温至75°C， 保持温度2h得到纳米银溶胶组分C，此时改性微米级电气石的表面上的银氨络离子被还原 成纳米银，纳米银粒径20 90nm。向C中加入一定量去离子水，C组分与去离子水的重量 体积比为1 100，悬浮，静置，取上层清液，得到多功能纳米银溶液，其中纳米银的浓度为 700ppmo实施案例3将硝酸银12g溶于500ml去离子水中，滴加20%氨水至沉淀消失成为络合溶液，所 得络合溶液A中硝酸银的浓度约为0. 2mol/l，氨的浓度为0. 95mol/l。将9g粒径为0. 2 Ium电气石粉体加入150ml吐温得到悬浮液，静置24h后。取上层清液，加入6g十二烷 硫酸钠并充分搅拌得到组分B，其中电气石颗粒、吐温与十二烷基硫酸钠的重量体积比为 7 7 10。将络合溶液A加入到B溶液中，溶液B与溶液A的体积比为1 6，在20°C下 搅拌4h，得到悬浮液。加入硼氢化钾0. 15g，硼氢化钾的浓度为0. 56mol/l，升温至70°C，保 持温度2h得到纳米银溶胶组分C，此时改性微米级电气石的表面上的银氨络离子被还原成纳米银，纳米银粒径50 lOOnm。向C中加入一定量去离子水，C组分与去离子水的重量 体积比为1 100，悬浮，静置，取上层清液，得到多功能纳米银溶液，其中纳米银的浓度为 1600ppmo
实施案例4将硝酸银20g溶于500ml去离子水中，滴加5%氨水至沉淀消失成为络合溶液，所 得络合溶液A中硝酸银的浓度为0. 3mol/l，氨的浓度为lmol/1。将9g粒径为0. 2 Ium 电气石粉体加入150ml去离子水得到悬浮液，静置8h后。取上层清液，加入15g十二烷基 苯磺酸钠并充分搅拌得到组分B，其中电气石颗粒、去离子水与十二烷基苯磺酸钠的重量体 积比为9 10 16。将络合溶液A加入到B溶液中，溶液B与溶液A的体积比为9 1， 在40°C下搅拌4h，得到悬浮液。加入0. 15g亚硫酸钠，亚硫酸钠的浓度为0. 76mol/l，升温 至80°C，保持温度7h得到纳米银溶胶组分C，此时改性微米级电气石的表面上的银氨络离 子被还原成纳米银，其粒径30 80nm。向C中加入一定量去离子水，C组分与去离子水的 重量体积比为1 70，悬浮，静置，取上层清液，得到多功能纳米银溶液，其中纳米银的浓度 为 500ppmo将实施案例1 4分别记做Al A4，将白色棉布浸入上述溶液中Ih后自然晾干。 进行杀菌性能测试，测试方法均采用中华人民共和国纺织行业标准FZ/T3023 2006。上述 均达到国家FZ/T3023 2006标准。此外该溶液还具有释放负离子、良好吸水性等特性。
权利要求
一种多功能纳米银溶液的制备方法，其特征是(a)称取固体硝酸银5～25g溶于去离子水中，滴加1～30％氨水至沉淀消失，所得络合溶液标记为组分A，其中硝酸银浓度为0.01～0.3mol/l，氨的浓度为0.2～1mol/l；(b)选用微米级电气石粉体，粒径在0.2～2um，加入分散剂，得到悬浮液，静置5～24h后，取上层清液，添加表面改性剂，使其微米电气石表面连接亲水基团，得到组分B溶液，其中电气石颗粒、分散剂与表面改性剂的重量体积比为4.3～9∶5～10∶10～20；(c)将络合溶液A加入到B溶液中，溶液B与溶液A的体积比为1∶1.4～1∶10，在20～45℃下，搅拌1～6h，使银氨络离子吸附在电气石表面，得到悬浮液；(d)将步骤(c)得到的悬浮液，加入还原剂，其的浓度为0.04～1mol/l，在70～90℃下，持续2～7h得到纳米银溶胶C，此时改性微米级电气石的表面上的银氨络离子被还原成纳米银，其粒径20～100nm；(e)向纳米银溶胶C组分中加入一定量去离子水，C组分与去离子水的重量体积比为1∶70～1∶200，悬浮，静置，取上层清液，从而得到多功能纳米银溶液。
2.根据权利要求1所述多功能纳米银溶液的制备方法，其特征在于得到的纳米银溶 液中纳米银的浓度在500 2000ppm。
3.根据权利要求1、2所述的多功能纳米银溶液的制备方法，其特征在于分散剂是去 离子水、三乙醇胺、吐温。
4.根据权利要求1所述的多功能纳米银溶液的制备方法，其特征在于还原剂是柠檬 酸、硼氢化钾、亚硫酸钠、柠檬酸钠。
5.根据权利要求1所述的多功能纳米银溶液的制备方法，其特征在于表面改性剂是 含有亲水基团的表面活性剂，是十二烷基苯磺酸钠、十二烷硫酸钠。
全文摘要
本发明公开了一种多功能纳米银溶液的制备方法。利用表面改性的电气石颗粒搭载粒径在20～100nm的纳米银溶液。该制备方法工艺简单，反应条件温和，制备成本较低，同时具有广谱抗菌性、释放负离子性以及优良的吸水性等特性。本发明可以广泛应用于卫生用品，以及日常生活用品中。
文档编号B22F9/24GK101856726SQ201010201949
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者王冬梅, 赵东升, 黄仕研 申请人:哈尔滨得意药业有限责任公司