[发明专利]一种中空结构球状银/氯化银复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种银系无机抗菌复合材料及其制备方法，特别涉及一种水热方法大量制备中空结构球状银/氯化银复合材料及其制备方法。

背景技术

空心微球是由核/壳复合结构材料演变而来，可以通过调节异质核/壳复合粒子的结构、尺寸及成分达到对其性质的可控调节，从而实现对其光学、热学、电学、磁学以及催化性质的大范围裁剪。由于这类结构的材料具有低密度、高比表面的特性，而且其空心部分可容纳大量的客体分子或大尺寸的客体，可以产生一些奇特的基于微观“包裹”效应的性质，使得空心微球材料在医药、生化和化工等许多技术领域都有重要的作用。

纳米银材料具有很稳定的物理化学性能，在电学、光学、催化、生物传感器、数据存储、磁性器件、医药抗菌、表面增强拉曼光谱等会方面具有十分优异的性能。不同形貌的纳米银粉性质不同，如粒径较小、粒度分布窄的球形纳米银粉有很好的抗菌性能和光催化性能，是优良的抗菌材料和光催化材料，因此制备规则球形纳米银粉具有很重要的研究意义。近年来大量的研究集中于制备不同形貌和结构的单质银纳米晶，如纳米线、纳米棒、纳米管、三角晶、片晶和单分散纳米粒子等。但是对于中空结构银纳米微球的研究相对较少，主要原因在于制备手段上的缺乏。目前制备空心微纳米结构的制备方法主要有模板法、水热法、喷雾干燥法、高温溶解法及超声波法等。如由Xia等提出的以Ag为模板，通过置换反应可以制备出各种Au和Pt的空心结构(Yugang Sun,Younan Xia,J.Am.Chem.Soc.,2004,126,3892)；由Zhang等提出的以聚苯乙烯(PS)和氧化硅微米球为模板，通过超声波化学法制备出Ag的空心结构(Jianhui Zhang,Junbing Liu,Sizhen Wang,Peng Zhang,Zhenlin Wang,Naiben Ming,Adv.Funct.Mater.,2004,14,1089；V.G.Pol,H.Grisaru,A.Gedanken,Langmuri,2005,21,365)；由Yang等提出的以细菌为模板制备出的空心结构银纳米粒子，可用作表面增强拉曼光谱的基质(Dapeng Yang,Shouhui Chen,Peng Huang,Xiansong Wang,Weiqiao Jiang,Omar Pandoli,Daxiang Cui,Green Chemistry.,2010,12,2038)；由Sun等提出的用喷雾干燥法制备出的羟基磷灰石空心球，这种空心球具有高的孔隙率和比表面积，平均粒径为5μm左右，可用于药物运输及分离纯化(Ruixue Sun,Yupeng Lu,Kezheng Chen,Materials Science and Engineering:C.,2009,29,1088.)；由Huang等提出的以血清蛋白(BSA)为模板一步法制备出的银微球，具有较好的生物相容性，并增强了辐射对胃癌细胞的影响(Peng Huang,Dapeng Yang,Chunlei Zhang,Jing Lin,Meng He,Le Bao,Daxiang Cui,Nanoscale.,2011,3,3623.)。为了获得真正的空心结构，还需要对模板进行后续处理，很容易空心结构造成破坏。

近年来水热法广泛应用于纳米材料、多孔材料的合成中，该法可制备物相均匀、纯度高、晶型好、单分散、形状及尺寸可控的纳米颗粒。采用水热法制备球形纳米银的文献报道较少。Liu等以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作保护剂，氢氧化钠和葡萄糖的混合液作还原剂成功制备出了球形纳米颗粒，粒径约为20nm，且分散性良好，表现出优异的抗菌性能(Yane Liu,Lisong Yin,Hailu Fan,Suyu Yang,Yue Lu,Zhibo Guo,Qiming Chen,Mater.Rev.,2010,24,132.)；公告号为CN100420528C的中国发明专利公开了利用PVP做表面活性剂和稳定剂，葡萄糖作为还原剂，以及pH调节剂和卤化物盐条件下，在水中合成了银纳米粒子；公开号为CN101497135A的中国发明专利公开了利用无水低分子醇的硝酸银澄清溶液、还原剂(低分子醇)澄清溶液和稳定剂(PVP)澄清溶液均匀混合，经搅拌、回流、蒸发得到球状银纳米颗粒。但是关于中空球状银/氯化银复合材料鲜有报道，开展这方面的研究发明，对拓展银的潜在应用(如光催化和抗菌领域)具有重要的理论和实际意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的一个目的是提供一种通过水热法制备中空球状银/氯化银复合材料的制备方法。