[发明专利]表现抗菌或抗生物污染性能的纳米结构复合体及制造方法

说明书

本发明公开一种表现抗菌或抗生物污染性能的纳米结构复合体及制造方法。所述纳米结构复合体具有包围气孔体‑卫星纳米粒子复合体的亲水性或者两亲性(内层)/亲油性(外层)双重气孔体纳米壳结构，从而使封入复合体内部的卫星纳米粒子的量最大化，并均等地控制从卫星纳米粒子至复合体表面的距离，防止卫星纳米粒子本身从复合体脱离，从而可以表现出长期有效即长期持续性性抗菌或抗生物污染性能。

技术领域

本发明涉及一种表现出长期持续性抗菌或抗生物污染性能的纳米结构复合体及其制造方法。具体地，涉及一种表现出长期持续性抗菌或抗生物污染性能的纳米结构复合体以及包括该复合体的组合物、涂料、涂层、纤维、陶瓷、或者塑料等物品以及所述纳米结构复合体的制造方法。

背景技术

随着纳米技术的发展，研发出了一种利用银纳米粒子以及银纳米复合体的抗菌组合物，同时生产并消费着应用该抗菌组合物的抗菌产品。尤其是，随着对环境与卫生的关心的提高，其应用范围不仅包括医疗设备及医院用品，而且还处于向日常生活用品、家电产品、或者建材等领域扩大的趋势。

银纳米粒子(1)作为粒子本身，(2)被氧化而释放出银离子，(3)从而释放出活性氧簇(reactive oxygen species)，从而表现出抗菌特性，并通过大气中的氧气或者溶解于水溶液的氧气而被氧化而徐徐地释放出银离子以及活性氧簇。因此，对于应该以固体状态暴露于空气中而表现出抗菌特性的空气过滤器涂层剂而言，在涂覆的银纳米粒子与被过滤的有害微生物直接接触时抗菌效果被最大化，相反，水溶液中的银纳米粒子由纳米粒子本身以及从纳米粒子释放出的银离子与被称为活性氧簇的三种物质表现出抗菌效果，因此其影响力根据银纳米粒子的大小与浓度、时间、包括银纳米粒子的复合体的结构等而不同。

利用银纳米粒子被氧化而释放出银离子的特性而将银纳米粒子直接与涂料组合物或者涂层组合物一起混合而利用长期抗菌效果的努力一直在持续。但是，由于银纳米粒子在涂料组合物或者涂层组合物内凝聚的特性，很难制造出均匀的组合物，而且即使艰难地进行涂覆也由于有机物与无机物的溶胀特性等不同，因此在水分较多的条件下很难控制银离子的释放速度，银纳米粒子可以通过溶胀的聚合物的缝隙脱离，因此很难确保银离子的稳定的释放速度。

因此，要求研发不仅可以确保分散性以及物理化学稳定性而且可以表现出长期有效的抗菌或者抗生物污染效果的金属纳米复合结构。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种可以表现出长期有效的抗菌或抗生物污染性能的纳米结构复合体。

根据本发明的另一方面，提供一种包括所述纳米结构复合体的抗菌或者抗生物污染组合物。

根据本发明的又一方面，提供一种所述纳米结构复合体的制造方法。

本发明的一方面提供如下的纳米结构复合体，包括：气孔体-卫星纳米粒子复合体，包括中心气孔体以及结合于所述中心气孔体的表面的卫星纳米粒子；亲水性或者两亲性气孔体纳米壳，覆盖所述气孔体-卫星纳米粒子复合体的表面；以及亲油性气孔体纳米壳，覆盖所述亲水性或者两亲性气孔体壳的表面。

所述气孔体-卫星纳米粒子复合体可以包括：中心气孔体；分子，第一末端与所述中心气孔体的表面形成共价键，在第二末端包括官能团；以及卫星纳米粒子，包围所述官能团，并结合于所述官能团，大小为5nm至50nm。

所述纳米结构复合体的外径可以是100nm至10μm。

所述亲水性或者两亲性气孔体纳米壳的厚度可以是1nm至50nm。

所述亲油性气孔体纳米壳的厚度可以是1nm至30nm。

所述中心气孔体以及所述亲水性或者两亲性气孔体纳米壳可以分别独立地包括从二氧化硅、沸石以及氧化铝中选择的至少一种。