一种含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于纳米功能材料的合成技术领域，具体涉及一种含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

层状双氢氧化物是一类由层间银离子和带正电荷层板堆积而成的化合物，其层板上的原子之间以共价键结合，层与层之间以氢键等共价键结合。层状双氢氧化物独特的结构使其表现出组成和结构上的可调控性、阻燃性、吸附性以及强碱性等多种特性，在电化学、催化化学、功能高分子材料等领域具有广泛的应用。

银纳米粒子已经成为在纺织、食品储存、容器和个人护理等方面应用较为广泛的纳米材料，它们具有广谱抗菌活性和减少引起微生物抗药性的倾向。推测银纳米粒子的抗菌活性主要通过两种方法干扰基体的细菌细胞功能控制机制，第一种机制是释放的银离子（ag⁺）与蛋白质和酶相互作用致使细胞膜的结构发生改变；第二种机制可能是由于银离子的作用产生大量的活性氧（ros），扰乱细胞的新陈代谢，达到抑制细菌生长的效果。

大肠杆菌（escherichiacoli，e.coli）为革兰氏阴性短杆菌，主要寄生在大肠内，它侵入人体一些部位时可引起感染。金黄色葡萄球菌（staphylococcus）是人类化脓感染中最常见的病原菌，由金黄色葡萄球菌引起的感染占第二位，仅次于大肠杆菌，可引起局部化脓感染，甚至会引发全身感染。层状双氢氧化物复合材料比表面积大，吸附能力强，通过吸附银离子能够有效拓展层状双氢氧化物复合材料在抗菌材料等领域的应用。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供了一种含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料及其制备方法，该方法制得的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料能够用于制备抗菌材料。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料，其特征在于：该含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料由镍钴层状双氢氧化物纳米片层及吸附于纳米片层之间及表面的银离子组成，其具有二维片层拼装结构，平均长度为470nm。

本发明所述的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料的制备方法，其特征在于具体过程为：向含有ni²⁺和co²⁺的混合水溶液中加入氨水，通过沉淀法合成镍钴层状双氢氧化物复合材料，再将镍钴层状双氢氧化物复合材料与硝酸银反应使银离子吸附于镍钴层状双氢氧化物复合材料的纳米片层之间及表面，即得到含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料。

进一步优选，所述含有ni²⁺和co²⁺的混合水溶液中ni²⁺与co²⁺的摩尔比为2:1。

进一步优选，所述氨水的质量浓度为35%，该氨水与含有ni²⁺和co²⁺的混合水溶液中co²⁺的配比为1ml:1mmol。

进一步优选，所述镍钴层状双氢氧化物复合材料与硝酸银的投料质量比为50:42.5。

进一步优选，所述含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：将10ml摩尔浓度为0.1mol/l的co(no3)2•6h2o和20ml摩尔浓度为0.1mol/l的ni(no3)2•6h2o混合均匀，再将1ml质量浓度为35%的氨水滴加到上述混合溶液中，滴加完毕后在室温下密封在50ml的玻璃瓶中反应3h，离心分离，用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤沉淀数次直至上清液无色，置于60℃烘箱中干燥24h得到镍钴层状双氢氧化物复合材料；将42.5mg硝酸银溶于5ml去离子水中得到硝酸银溶液，再将0.05g镍钴层状双氢氧化物复合材料加入到硝酸银溶液中并于3℃反应1h，用去离子水洗涤3遍，再于60℃真空干燥24h即得含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料。

本发明所述的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料在制备抗菌材料中的应用。

本发明所述的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料在制备抑制大肠杆菌或/和金黄色葡萄球菌功能材料中的应用。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明制得的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料结构中含有二维纳米片层，吸附银离子多且分散性较好；

2、本发明的制备过程简单，制得的复合材料由于负载银离子，对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均具有一定的抑制作用。

附图说明

图1是实施例1制得的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料的icp图；

图2是实施例1制得的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料的sem图；

图3是不同浓度实施例1制得的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料对大肠杆菌的抑制效果图；

图4是不同浓度实施例1制得的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料对金黄色葡萄球菌的抑制效果图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料的制备

将10ml摩尔浓度为0.1mol/l的co(no3)2•6h2o和20ml摩尔浓度为0.1mol/l的ni(no3)2•6h2o混合均匀，再将1ml质量浓度为35%的氨水滴加到上述混合溶液中，滴加完毕后在室温下密封在50ml的玻璃瓶中反应3h，离心分离，用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤沉淀数次直至上清液无色，置于60℃烘箱中干燥24h得到镍钴层状双氢氧化物复合材料；

将42.5mg硝酸银溶于5ml去离子水中得到硝酸银溶液，再将0.05g镍钴层状双氢氧化物复合材料加入到硝酸银溶液中并于3℃反应1h，用去离子水洗涤3遍，再于60℃真空干燥24h即得含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料。

检测复合材料中镍、钴、银离子的浓度，待测液浓度是0.01mg/ml，10000rmp离心10min，取上清液在icp-aes检测，检测结果见图1。

实施例2

含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料的抗菌活性检测

含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料抗菌活性检测是考察对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的抑制作用。细菌挑取单菌落在lb培养基中于37℃震荡培养过夜。用新鲜的培养基稀释菌液，直到菌液od600=0.5。在96孔板中加入200μl稀释后的菌液，在每孔中分别加入含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料的分散液2.5μl、h2o2.5μl，h2o作为空白对照。将96孔板晃动10s，在37℃培养24h。用酶标仪，在波长为595nm时检测其吸光度，每组平行3组。

抑菌效果用成活率表示，计算公式为：

成活率%=（a复合材料–a培养基）/（a溶剂–a培养基）×100%

由图3和图4可知，制得的含银离子的镍钴层状双氢氧化物复合材料对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均具有一定的抑制作用。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。