[发明专利]氧化钇-三氧化二铁复合纳米抑菌材料

说明书

本发明涉及一种氧化钇‑三氧化二铁复合纳米抑菌材料。包括如下步骤：将水热合成得到的纳米三氧化二铁均匀分散到氧化钇合成体系中，高压反应釜中反应，离心分离沉淀物并烘干过夜，得到氧化钇‑三氧化二铁复合物；将纳米材料经无水乙醇灭菌后，离心再去除上清，再加入水充分混和均匀；将浓度不等的氧化钇‑三氧化二铁复合物材料加入到一定浓度的大肠杆菌和葡萄球菌的试管内，分别置于光及黑暗下振荡培养一定时间；然后利用平板计数法分析纳米材料对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抑制效率。该氧化钇‑三氧化二铁复合材料对革兰氏阴性和阳性菌均具有良好的抑制效果，尤其对革兰氏阴性菌抑制效率非常高，且对环境友好不会引发细菌的耐药性等问题。

技术领域

本发明属于抑菌材料制备技术领域，具体涉及一种氧化钇-三氧化二铁复合纳米抑菌材料。

背景技术

细菌广泛存在于空气、水、灰尘、人类及动物的排泄物中。抗生素的滥用导致耐药菌的出现，以及“超级细菌”的出现，越来越威胁到人类的健康。近年来，随着大众对环境保护和健康的意识增强，寻找抗生素的代替物的需求越来越高。研究已经证实，抗菌剂是控制由病原菌引起的感染性疾病的有效方式。因此，设计合成低成本和高效的抗菌剂非常重要。一些纳米材料具有很好的杀菌抑菌功能，而且不会引发细菌的耐药性，因此纳米材料作为抑菌剂将具有广阔应用前景。近年来，已经开发了许多基于纳米材料的抗菌剂，虽然在纳米材料抗菌领域取得了一定的成绩，但是仍然需要开发更有效和更低成本的抗菌剂。

非抗生素类抗菌剂的研发及使用，可以有效减少排放到环境中的抗生素，从而减少抗生素对环境及人类健康造成的危害。光增强型抗菌剂是一种具有极大发展潜力的抗菌剂。由于其可以直接利用太阳光，环境友好等特点，正受到越来越多的关注。

氧化钇是一种常见的稀土氧化物，也是热门光催化剂之一。三氧化二铁也是一种常见的氧化物。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗菌剂，该抗菌剂具有优良的抗菌性能以及光增强抗菌性能。

实现本发明目的的技术解决方案是：

一种氧化钇-三氧化二铁复合纳米抑菌材料，该抑菌材料是由氧化钇和三氧化二铁复合而成，其中，钇：铁的摩尔比为（1.7~17）:1。

上述抑菌材料的制备方法，包括如下步骤：

⑴将硝酸钇、聚乙烯吡咯烷酮以及纳米三氧化二铁置于水和乙醇的混合溶液中搅拌均匀，于150~220℃下水热反应10~20小时；

⑵ 对步骤（1）反应产物进行离心分离、乙醇清洗、水洗后于60~80℃干燥，得到所述的抑菌材料。

上述制备步骤中，硝酸钇：聚乙烯吡咯烷酮的质量比为（2~6.25）：1。

在上述制备步骤中，水和乙醇的混合溶液中水和乙醇的体积比（0.14~0.33）：1。

本发明还提供了氧化钇-秸秆纤维素复合纳米抑菌材料在抑制革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌上的应用。

所述的应用中，革兰氏阴性菌为大肠杆菌，革兰氏阳性菌为葡萄球菌。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

（1）在氧化钇合成体系中加入三氧化二铁是为了调控氧化钇的结构，促使氧化钇复合物具有更大的比表面积和更好的分散性能，三氧化二铁与氧化钇的协同作用，能有效降低氧化钇的带隙宽度，从而确保所得复合物具有更好的抗菌性能以及光增强抗菌性能。

（2）在制备过程中先用乙醇清洗去除未反应的聚乙烯吡咯烷酮，再用去离子水清洗去除未反应的无机离子，可以获得纯净的氧化钇-三氧化二铁复合物纳米材料。