[发明专利]磁性多孔钠米银抗菌材料、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于生物纳米材料领域，涉及一种磁性多孔纳米银抗菌材料。本发明还涉及所述磁性多孔纳米银抗菌材料的制备方法，以及用于制备抗菌产品或消毒产品的用途。

背景技术

Ag基抗菌材料因其具有高效、广谱、无毒、无害、有效期长等优点而得到广泛应用。近来，随着纳米技术的快速发展，以纳米银为活性成分的各类抗菌产品不但在工业领域早已得到大规模利用，而且普遍出现在人们日常生活品中。但常规化学方法制备的纳米银消毒产品存在着比表面积小，消毒所需时间长，消毒效率低等问题。为解决上述问题，人们开发了多种制备多孔纳米银的方法，其中尤以去合金化制备方法最为便捷，易于大批量生产。但是由于Ag金属自身的性质，常规的冶炼方法只能将其与Al、Mn、Sn等元素形成合金，这就极大地限制了通过去合金化制备出的多孔纳米银材料的使用方式，并使得所得材料往往只能一次性使用，而这对于大规模使用来说非常不利。

一些研究通过将磁性元素(如Fe、Fe₂O₃、Ni等)包裹在有机多孔聚合物内，通过吸附可溶性银盐(如，AgNO₃等)，再将银盐还原成银粒子的方式制备出磁性银基抗菌产品来解决上述问题，但是这种制备工艺过程相当复杂，另外还受有机聚合物降解引起银粒子逐渐溶出，导致抗菌性能丧失的影响。因此，本领域亟需找到一种制备方法简便快捷，并且能够反复利用的磁性银基抗菌产品材料。

发明内容

本发明的发明人通过大量实验研究，制备得到一种磁性多孔纳米银抗菌材料，其抗菌效果好，制备方法简单，便于回收利用，由此完成了本发明。

本发明第一方面涉及一种磁性多孔纳米银抗菌材料，所述材料主要由磁性多孔纳米银颗粒组成，所述颗粒的成分主要包含金属银和磁性元素，任选地，还包含少量其它活泼金属元素；所述颗粒的平均粒径范围为50-900nm，例如为600-800nm，所述颗粒的孔隙率为50-70％，例如为55-65％，所述颗粒的比表面积为60-400m²/g，例如为100-300m²/g，例如为160-250m²/g。

根据本发明第一方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，其中所述磁性元素选自铁、钴、镍和钆中的一种或数种。

根据本发明第一方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，其中所述活泼金属选自铝、硅、锰、锌和锡中的一种或数种。

根据本发明第一方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，所述磁性元素、银以及活泼金属元素在磁性多孔纳米银颗粒中的重量含量分别为15-40％，50-76％和4-25％，例如分别为25-30％，55-60％和7-22％。

在本发明的实施方案中，所述磁性多孔纳米银颗粒呈海绵状多孔结构。

在本发明的实施方案中，所述磁性多孔纳米银抗菌颗粒的结构如图1所示。

本发明第二方面涉及一种磁性多孔纳米银抗菌材料或者根据本发明第一方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，其由纳米级含银合金颗粒材料制备而成，所述纳米级含银合金颗粒材料的成分主要由银和磁性元素，以及任选的其它活泼金属元素组成。

根据本发明第一方面或第二方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，所述磁性元素选自铁、钴、镍和钆中的一种或数种。

根据本发明第一方面或第二方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，其中所述活泼金属选自铝、硅、锰、锌和锡中的一种或数种。

根据本发明第一方面或第二方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，所述含银合金材料为三元合金，如Ag-Fe-Al合金、Ag-Ni-Al合金、Ag-Fe-Si合金、Ag-Co-Si合金、Ag-Ni-Sn合金等，以及二元合金，如Ag-Fe合金、Ag-Si合金等。

根据本发明第一方面或第二方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，所述含银合金颗粒的平均粒径范围为50-900nm，例如为600-800nm。

根据本发明第一方面或第二方面任一项的磁性多孔纳米银抗菌材料，所述含银合金颗粒材料中银含量为12-50％，例如为16-40％(重量)，磁性元素含量大于等于6％(重量)，例如大于等于8％(重量)，活泼金属元素含量为54-78％(重量)，例如为60-70％(重量)。