[发明专利]一种有机无机杂化纳米抗菌材料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种有机无机杂化纳米抗菌材料及其制备方法和用途，所述抗菌材料为核壳结构，其中，核为无机抗菌材料，壳为有机抗菌材料；所述无机抗菌材料选自Ag₂O、TiO₂、ZnO、CaO、MgO、CuO、Cu₂O中的一种或多种；所述有机抗菌材料为多酚类化合物和多胺类化合物的聚合产物，所述多酚类化合物选自多巴胺，单宁酸，没食子儿茶素，儿茶素，邻苯二酚中的一种或多种；所述多胺类化合物选自多乙烯多胺类化合物中的一种或多种。所述有机无机杂化纳米抗菌材料具有优异的协同抗菌性能，较好的分散性和界面性能，更有利于该材料在聚合物材料中的均匀分散。本发明的制备方法简便，绿色环保，尤其是氧化亚铜纳米颗粒价格便宜且低毒性。

技术领域

本发明属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种有机无机杂化纳米抗菌材料及其制备方法和用途。

背景技术

健康是目前人们最关注的话题之一，各种细菌、真菌和病毒引起的感染性疾病已经严重影响了人类健康。超过70％细菌感染需要使用一种或多种抗生素来根除，抗生素的使用会使人体对病原体产生耐药性，因此，使用抗菌材料变得越来越重要。抗菌材料是一类具有杀灭有害细菌和抑制有害细菌生长繁殖的功能材料，其有效成分是抗菌剂，主要分为天然有机抗菌剂、合成有机抗菌剂、无机抗菌剂、复合抗菌剂等。有机抗菌剂耐热性差，且加工困难，目前还不能进行大规模生产；比较而言，无机抗菌剂具有优良的安全性、化学稳定性和耐久性，已经广泛应用于家用电器、厨房餐具、纤维制品、汽车部件、建筑材料以及医院用品等领域。

纳米技术在科学技术领域发展迅速，一些无机纳米材料及其衍生物的抗菌性也得到了极大关注，如选自Au、Ag、Cu、Zn等的金属纳米粒子，以及选自Ag₂O、TiO₂、ZnO、CaO、MgO、CuO、Cu₂O等的金属氧化物纳米粒子。但是这些无机纳米材料及其衍生物的使用过程中存在制造困难或是在塑料中使用工艺复杂等问题，对于金属纳米粒子还存在价格昂贵等问题。

近年来，提出了协同抗菌的思路，也就是使用两种或者两种以上的抗菌剂，抗菌性比单一抗菌剂有所提高。中国专利文献201410379214.4中公开了一种壳聚糖与银铜共混制备复合抗菌剂，该方法减少了银的使用量，其中壳聚糖充当还原剂使用，避免加入化学试剂，降低了抗菌毒性。中国专利文献201610287213.6中公开了一种功能化氧化石墨烯抑菌材料及其制备方法，该方法以氧化石墨烯为基材，将抗菌剂卤铵盐接枝在氧化石墨烯上，制得产品不仅具有石墨烯的抗菌性能，而且附加了卤铵盐的抗菌性能。中国专利文献201710543759.8中公开了一种纳米氧化锌/银复合抗菌剂的制备，ZnO和Ag的协同抗菌，提高抗菌的广谱高效性。

氧化亚铜纳米颗粒由于尺寸在纳米级范围，相比于亚微米以及微米氧化亚铜，具有更高的比表面积，使其对各种病原体具有很好的抗菌性。中国专利文献201610009061.3中公开了一种含纳米氧化亚铜的可见光激发抗菌涂层的制备方法，其是以Cu₂O为本体、掺杂了Ag或ZnO纳米颗粒的抗菌材料，使抗菌性增强。

目前，已经有很多方法可以制备尺寸和形貌可控的纳米氧化亚铜，但是若将纳米氧化亚铜直接用于加工，其容易被氧化，导致其抗菌性能降低，因此其加工温度受到限制。

发明内容