本发明属于cof材料,具体为一种高效杀伤病菌的cof材料及制备方法。
背景技术:
1、共价有机骨架(cof)是一类结晶性的有机多孔材料,基于可逆化学反应将功能单元以共价键的形式连接成高度有序的二维层叠层结构或特定的三维拓扑结构。金属-有机框架材料(mof)是近十年来发展迅速的一种配位聚合物,具有三维的孔结构,一般以金属离子为连接点,有机配位体支撑构成空间3d延伸。mof在催化、储能和分离中都有广泛应用。
2、但是常见的cof材料在使用过程中,抗菌性不够强,从而使得整个使用过程中材料的表面容易滋生杂菌,从而影响了使用时的安全卫生性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于:为了解决上述提出的问题,提供一种高效杀伤病菌的cof材料及制备方法。
2、本发明采用的技术方案如下:一种高效杀伤病菌的cof材料,所述高效杀伤病菌的cof材料包括:cof的有机配体100~200重量份、有机溶剂300~500重量份、对苯二胺10~20重量份、硅烷偶联剂5~15重量份、二氧化硅气凝胶105~150重量份和纳米银离子10~15重量份
3、在一优选的实施方式中,所述高效杀伤病菌的cof材料的制备方法包括以下步骤:
4、s1:称取cof的有机配体100~200重量份、有机溶剂300~500重量份,将有机配体和有机溶剂充分混合之后,制得cof材料有机混合溶液;
5、s2:向步骤s1中制得的cof材料有机混合溶液中加入胍基聚合物和聚酰亚胺的前体聚酰胺酸,然后在磁力搅拌器上,控制转速为匀速进行搅拌,得到混合溶液a;
6、s3:向步骤s2中得到的混合溶液a内部添加对苯二胺10~20重量份和硅烷偶联剂5~15重量份,然后加入二氧化硅气凝胶105~150重量份,搅拌混合均匀;
7、s4:将步骤s3中的溶液搅拌混合完成后,加入芳香醛类化合物,分散完全后再滴加醋酸溶液,密封静置;
8、s5:反应完成后,将上层液抽滤、醇溶剂洗涤得到cof-sio2气凝胶初始复合材料;
9、s6:对步骤s5中制得的cof-sio2气凝胶初始复合材料进行抗菌处理,通过后合成修饰法,在cofs湿溶胶中进行纳米银离子10~15重量份的负载,生成聚酰亚胺银离子湿溶胶;
10、s7:将上述所制备的聚酰亚胺银离子湿溶胶放入烘箱中进行凝胶反应,温度为40~60℃,时间1~3h,制备出聚酰亚胺银离子湿凝胶;
11、s8:将胍基/聚酰亚胺/ag+-cofs湿凝胶放在有机溶剂中进行老化,老化时间为48~72h;
12、s9:将上述老化后的聚酰亚胺银离子湿凝胶进行干燥,得到抗菌的聚酰亚胺银离子cof湿溶胶气凝胶材料;
13、s10:对步骤s9中制得的银离子cof湿溶胶气凝胶材料进行收集保存,即可结束整个高效杀伤病菌的cof材料及制备流程。
14、在一优选的实施方式中,所述步骤s1中,将cof的有机配体和有机溶剂混合过程中置于将混合物置于28℃的机械搅拌器上,控制搅拌棒转速为320转/min,搅拌7min。
15、在一优选的实施方式中,所述步骤s2中,然后20~25℃下在磁力搅拌器上,控制转速350~500转/分钟,搅拌3~5min。
16、在一优选的实施方式中,所述步骤s1中,所述有机溶剂为:四氢呋喃和n,n-二甲基乙酰胺的混合有机溶剂。
17、在一优选的实施方式中,所述步骤s1中,所述cof的有机配体均苯三甲醛、对苯二甲醛、四(4-甲酰基苯)甲烷、四醛基苯基卟啉、3,3',5,5'-四醛基联苯、1,2,4,5-四(4-甲酰基苯基)苯、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛、2,5-二羟基对苯二甲酸、2,5-二甲氧基苯-1,4-二甲醛、2,6-萘二羧醛、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯中的一种。
18、在一优选的实施方式中,所述步骤s3中,所述二氧化硅气凝胶的孔径低于50nm;加入二氧化硅气凝胶,搅拌混合时间不低于10h。
19、在一优选的实施方式中,所述步骤s4中,所述芳香醛类化合物包括均苯三甲醛、2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛、1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯或1,3,6,8-四-(对胺基苯基)-芘中的任意一种,芳香醛类化合物的添加量与对苯二胺的比例为摩尔比2:3。
20、在一优选的实施方式中,所述步骤s5中,所述的醇溶剂包括正己烷和/或六甲基二硅氧烷,所述干燥方式为喷雾干燥和超临界干燥。
21、在一优选的实施方式中,所述步骤s6中,进行纳米银离子负载具体的操作步骤为:将上述所制备的cof湿溶胶放入含有银离子盐的有机溶液中,超声2~5min后,将混合溶液在摇床上震荡15~25min,然后放入微波反应器中,控制微波反应速率,反应45min,紧接着45~60℃下水浴加热6~12h,让ag+充分完成于cof上面的负载,生成聚酰亚胺银离子湿溶胶。
22、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
23、本发明中,制备cof材料的过程中,将二氧化硅气凝胶与cof相结合,制备得到cof-sio2气凝胶复合材料,从而使得制得的材料具有微孔结构,从而进一步提高二氧化硅气凝胶的保温隔热性能,同时由于对cof材料进行抗菌处理,通过后合成修饰法,在cofs湿溶胶中进行纳米银离子负载,生成聚酰亚胺银离子湿溶胶,从而使得制得的cof材料在后续的使用过程中,不会轻易滋生杂菌,从而增加了cof材料的整体抗菌安全卫生性。
1.一种高效杀伤病菌的cof材料,其特征在于:所述高效杀伤病菌的cof材料包括:cof的有机配体100~200重量份、有机溶剂300~500重量份、对苯二胺10~20重量份、硅烷偶联剂5~15重量份、二氧化硅气凝胶105~150重量份和纳米银离子10~15重量份。
2.一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述高效杀伤病菌的cof材料的制备方法包括以下步骤:
3.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中,将cof的有机配体和有机溶剂混合过程中置于将混合物置于28℃的机械搅拌器上,控制搅拌棒转速为320转/min,搅拌7min。
4.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中,然后20~25℃下在磁力搅拌器上,控制转速350~500转/分钟,搅拌3~5min。
5.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中,所述有机溶剂为:四氢呋喃和n,n-二甲基乙酰胺的混合有机溶剂。
6.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中,所述cof的有机配体均苯三甲醛、对苯二甲醛、四(4-甲酰基苯)甲烷、四醛基苯基卟啉、3,3',5,5'-四醛基联苯、1,2,4,5-四(4-甲酰基苯基)苯、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛、2,5-二羟基对苯二甲酸、2,5-二甲氧基苯-1,4-二甲醛、2,6-萘二羧醛、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯中的一种。
7.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s3中,所述二氧化硅气凝胶的孔径低于50nm;加入二氧化硅气凝胶,搅拌混合时间不低于10h。
8.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s4中,所述芳香醛类化合物包括均苯三甲醛、2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛、1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯或1,3,6,8-四-(对胺基苯基)-芘中的任意一种,芳香醛类化合物的添加量与对苯二胺的比例为摩尔比2:3。
9.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s5中,所述的醇溶剂包括正己烷和/或六甲基二硅氧烷,所述干燥方式为喷雾干燥和超临界干燥。
10.如权利要求1所述的一种高效杀伤病菌的cof材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s6中,进行纳米银离子负载具体的操作步骤为:将上述所制备的cof湿溶胶放入含有银离子盐的有机溶液中,超声2~5min后,将混合溶液在摇床上震荡15~25min,然后放入微波反应器中,控制微波反应速率,反应45min,紧接着45~60℃下水浴加热6~12h,让ag+充分完成于cof上面的负载,生成聚酰亚胺银离子湿溶胶。