[发明专利]具有主动缓释效应的陶瓷材料，其制造方法和包含此陶瓷材料的系统

权利要求书

1.一种制造包含纳米级金属颗粒的陶瓷材料的方法，包含下列步骤：

提供并混合组成中至少含硅和氧成分的多级孔结构的原料或其前体、金属原料或其前体及中孔模板形成剂，以形成混合物；

以溶胶-凝胶法制备所述混合物以形成起始凝胶；

提供具有大孔结构的立体支架模板；

将所述立体支架模板浸泡于所述起始凝胶中至少一次；以及

于温度≥400℃热处理以移除所述立体支架模板及所述中孔模板形成剂，以形成所述陶瓷材料，其中：

所述多级孔结构包含由多个中孔排列而成的孔壁及多个大孔，且所述孔壁分隔所述多个大孔；

所述纳米级金属颗粒受限于所述中孔中；以及

当所述组成多级孔结构成分的原料或其前体的摩尔数总和为M₁及所述金属原料或其前体的摩尔数为M_metal时，M_metal为M₁的0～10％。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述孔壁由所述组成多级孔结构的原料或其前体形成，所述纳米级金属颗粒由所述金属原料或其前体形成，及所述纳米级金属颗粒受限于所述多个中孔至少其中之一且具有主动缓释效应。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个大孔的至少其中之一具有200～700μm的孔径，所述多个中孔的至少其中之一具有2～20nm的孔径。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述陶瓷材料为粉体型态，且所述粉体型态的比表面积为300～700m²/g。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述立体支架模板为多孔生物体或人工合成多孔体，其中所述多孔生物体为天然海绵，所述人工合成多孔体为聚氨酯发泡体或聚乳酸大孔结构体。

6.根据权利要求1所述的方法，包含下列步骤：

提供稳定剂于所述混合物中，以降低所述金属原料或其前体生成聚集或氧化的几率。

7.根据权利要求2所述的方法，其中所述纳米级金属颗粒的主动缓释效应为室温下所述陶瓷材料位于一个包含亲水性介质的环境或系统中，所述纳米级金属颗粒在1小时内主动释放其金属离子至少2ppm的浓度且持续释放至少24小时。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述亲水性介质至少为生物体液、含水溶液、酒精、人体血液、去离子水、微生物培养基或模拟体液。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述陶瓷材料具有生物相容性，且所述生物相容性为对生物体的细胞或组织无毒性。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米级金属颗粒具有抑制微生物生长或杀死所述微生物的特性，且所述纳米级金属颗粒的粒径小于或等于10nm。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米级金属颗粒的材质选自金、银、铜、锌中一种或多种金属组合。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述多级孔结构的成分原料或其前体包含磷、钙或其组合。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述M_metal为所述M₁的1％。

14.一种陶瓷材料，包含：

至少含硅和氧成分的多级孔结构，其中所述多级孔结构包含由多个中孔排列而成的孔壁及多个大孔，且所述孔壁分隔所述多个大孔；以及

纳米级金属颗粒受限于所述多个中孔的至少其中之一，其中所述纳米级金属颗粒具有主动缓释效应，且所述纳米级金属颗粒摩尔数为小于或等于10％的所述多级孔结构成分摩尔数总和。