一种具有抗菌功能的纤维复合材料制备方法与流程

文档序号:12072792阅读:350来源:国知局

本发明属于纤维复合材料技术领域,特别是涉及一种具有抗菌功能的纤维复合材料制备方法。



背景技术:

迄今为止,在半导体材料中,二氧化钛被公认为是最好的光催化材料。二氧化钛是一种优良的半导体材料,由于其具有稳定性好、氧化还原能力强、无毒且廉价易得而在光催化领域受到广泛的研究。二氧化钛有三种晶型、分别是板钛矿、金红石、锐钛矿。其中锐钛矿和金红石属正方晶系,而板钛矿属斜方晶系。能用作光催化剂的主要为锐钛矿型和金红石型,并且其中锐钛矿型的催化活性最高。两种晶型结构均可由相互联接的八面体表示,两者差别在于八面体畸变程度以及八面体间相互联接方式不同;金红石型八面体不规则,微显斜方晶;锐钛矿则呈明显的斜方晶畸变,对称性明显低于前者。金红石型二氧化钛中每个八面体与周围10个八面体相连,但锐钛矿二氧化钛中每个八面体与周围8个。

银的抗菌作用与自身的化合价态有关,价态越高能力越强。Ag+的抗菌机理通常认为Ag+直接与细菌接触,抑制和杀灭细菌。Ag+的杀菌作用与Ag+从其配体中溶出有关,Ag+可强烈结合酶蛋白的巯基从而使酶失活是抗菌的主要原因。不能排除其表面络合状金属离子仍有抗菌活性。由于Ag+未饱和的配位能力与菌体表面的N或O作用,破坏了菌体表面活性结构,导致菌体因生理变化或活动受阻而死亡。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种具有抗菌功能的纤维复合材料制备方法,通过将二氧化硅纤维材料与氧化银复合,同时选择玻璃材料作为AgO/TiO2复合物的固载剂,所制备的纤维复合材料同时具有杀菌、去污、吸附、空气净化的作用。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种具有抗菌功能的纤维复合材料的制备方法,包括如下具体步骤:

S1、称取TiCl4溶解于10%氨水溶液中,固液比为1:7.5,磁力搅拌一段时间,加入5mol/L NaOH溶液后倒入水热反应釜中;

从水热反应釜中取出溶液过滤,洗涤后得到TiO2纤维;

S2、将S1中得到的TiO2纤维加入10mol/L NaOH溶液中,配置质量分数为17%的AgNO3溶液,于60℃水浴条件下,NaoH溶液中逐滴加入AgNO3溶液,体积比为1:4,调节pH为9-10得到AgO/TiO2悬液;

S3、将S2中的到的AgO/TiO2悬液真空抽滤后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2粉末;

S4、将S3中制备的AgO/TiO2粉末溶于乙醇溶液中,置于超声震荡仪超声分散;

烧瓶中加入乙醇溶液和玻璃纤维粉体,固液比为1:10,以体积比1:4加入AgO/TiO2-乙醇悬液,电炉加热后冷却至室温,倾倒上层清液,沉淀洗涤后真空干燥后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2/玻璃纤维复合材料。

进一步地,所述S1中磁力搅拌时间为30-60min后。

进一步地,S1中所述水热反应釜的的反应温度为140-180℃,所述水热反应釜的的反应时间为18-24h。

进一步地,所述S2中磁力搅拌时间为2-4h。

进一步地,所述S4中超声分散时间为20min,超声功率180-220w。

进一步地,所述S4中加热时间为40-60min。

本发明具有以下有益效果:

本发明通过将二氧化硅纤维材料与氧化银复合,银离子具有杀菌作用,二氧化硅作为纳米材料载体具有较大的比表面积,同时选择玻璃材料作为AgO/TiO2复合物的固载剂,发挥了玻璃纤维材料具有透光性,拉伸抗压强度高的特点,所制备的纤维复合材料物理、化学、生物稳定性较佳,吸水性消,耐储藏,同时具有杀菌、去污、吸附、空气净化的作用。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

S1、称取TiCl4溶解于10%氨水溶液中,固液比为1:7.5,磁力搅拌30min后,加入5mol/L NaOH溶液,磁力搅拌30min后倒入水热反应釜中,设定反应温度为140℃,反应时间为18h;

从水热反应釜中取出溶液过滤,用蒸馏水洗涤沉淀3次,得到TiO2纤维;

S2、将S1中得到的TiO2纤维加入10mol/L NaOH溶液中,配置质量分数为17%的AgNO3溶液,于60℃水浴条件下,NaoH溶液中逐滴加入AgNO3溶液,体积比为1:4,用1mol/L NaOH溶液调节pH为9,磁力搅拌2h,得到AgO/TiO2悬液;

S3、将S2中的到的AgO/TiO2悬液真空抽滤后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2粉末;

S4、将S3中制备的AgO/TiO2粉末溶于乙醇溶液中,固液比为1:10,置于超声震荡仪超声分散20min,超声功率180w;

烧瓶中加入乙醇溶液和玻璃纤维粉体,固液比为1:10,以体积比1:4加入AgO/TiO2-乙醇悬液,电炉加热40min,冷却至室温,倾倒上层清液,沉淀用蒸馏水洗涤3次,真空干燥后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2/玻璃纤维复合材料。

实施例2

S1、称取TiCl4溶解于10%氨水溶液中,固液比为1:7.5,磁力搅拌60min后,加入5mol/L NaOH溶液,磁力搅拌60min后倒入水热反应釜中,设定反应温度为180℃,反应时间为24h;

从水热反应釜中取出溶液过滤,用蒸馏水洗涤沉淀5次,得到TiO2纤维;

S2、将S1中得到的TiO2纤维加入10mol/L NaOH溶液中,配置质量分数为17%的AgNO3溶液,于60℃水浴条件下,NaoH溶液中逐滴加入AgNO3溶液,体积比为1:4,用1mol/L NaOH溶液调节pH为10,磁力搅拌4h,得到AgO/TiO2悬液;

S3、将S2中的到的AgO/TiO2悬液真空抽滤后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2粉末;

S4、将S3中制备的AgO/TiO2粉末溶于乙醇溶液中,固液比为1:10,置于超声震荡仪超声分散20min,超声功率220w;

烧瓶中加入乙醇溶液和玻璃纤维粉体,固液比为1:10,以体积比1:4加入AgO/TiO2-乙醇悬液,电炉加热60min,冷却至室温,倾倒上层清液,沉淀用蒸馏水洗涤5次,真空干燥后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2/玻璃纤维复合材料。

实施例3

S1、称取TiCl4溶解于10%氨水溶液中,固液比为1:7.5,磁力搅拌45min后,加入5mol/L NaOH溶液,磁力搅拌45min后倒入水热反应釜中,设定反应温度为160℃,反应时间为21h;

从水热反应釜中取出溶液过滤,用蒸馏水洗涤沉淀4次,得到TiO2纤维;

S2、将S1中得到的TiO2纤维加入10mol/L NaOH溶液中,配置质量分数为17%的AgNO3溶液,于60℃水浴条件下,NaoH溶液中逐滴加入AgNO3溶液,体积比为1:4,用1mol/L NaOH溶液调节pH为9.5,磁力搅拌3h,得到AgO/TiO2悬液;

S3、将S2中的到的AgO/TiO2悬液真空抽滤后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2粉末;

S4、将S3中制备的AgO/TiO2粉末溶于乙醇溶液中,固液比为1:10,置于超声震荡仪超声分散20min,超声功率200w;

烧瓶中加入乙醇溶液和玻璃纤维粉体,固液比为1:10,以体积比1:4加入AgO/TiO2-乙醇悬液,电炉加热45min,冷却至室温,倾倒上层清液,沉淀用蒸馏水洗涤4次,真空干燥后磨碎过200目筛得到AgO/TiO2/玻璃纤维复合材料。

本发明通过将二氧化硅纤维材料与氧化银复合,银离子具有杀菌作用,二氧化硅作为纳米材料载体具有较大的比表面积,同时选择玻璃材料作为AgO/TiO2复合物的固载剂,发挥了玻璃纤维材料具有透光性,拉伸抗压强度高的特点,所制备的纤维复合材料物理、化学、生物稳定性较佳,吸水性消,耐储藏,同时具有杀菌、去污、吸附、空气净化的作用。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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