[发明专利]一种纳米多孔银负载多孔氧化银纳米片复合材料及其制备方法

说明书

本发明为一种纳米多孔银负载多孔氧化银纳米片复合材料及其制备方法。该复合材料为棒材，包括非晶基体、覆盖在非晶基体上的纳米多孔银以及负载在纳米多孔银表面的多孔氧化银纳米片；所述的非晶基体为Cu_xZr_yAg_z合金成分，其中x，y，z为原子百分比，35≤x≤45，35≤y≤45，10≤z≤30，且x+y+z＝100；其中纳米多孔银层厚100～150μm，韧带宽20～110nm，孔径尺寸30～150nm；纳米片层厚50～110nm，纳米片长150～400nm，宽10～100nm，厚5～10nm；纳米片上的纳米孔洞尺寸为1～3nm。该复合材料在抗菌材料领域占有独特的结构和性能优势。

技术领域：

本发明涉及纳米多孔材料技术领域，具体地说是一种纳米多孔银负载多孔氧化银纳米片复合材料及其制备方法。

背景技术：

近年来，细菌、真菌等有害微生物的肆意传播已经严重威胁到人类健康。如何制备出一种具有良好抗菌性能的材料，成为人们越来越重视的问题。众所周知，Ag与Ag⁺因其卓越的杀菌、抑菌功能在抗菌材料领域占有重要地位。而纳米化与多孔化，是提高Ag与Ag⁺抗菌性能的有效方法。

在先技术，公开号CN107338402A“一种纳米多孔铜银双金属/双金属氧化物及其制备方法和应用”，该专利中，制备出铜银双金属/双金属氧化物纳米线复合材料，由于铜金属/铜金属氧化物的存在，使得该抗菌剂不具有专一性，并且在一定程度上削弱了银金属/银金属氧化物的抗菌能力。除此以外，铜具有微弱的毒性，如果大量使用，会对周围受体带来潜在的威胁。

在先技术，公开号CN1771807B“氧化锌晶格载银无机抗菌剂及其制备方法”，该专利中，需要将制得的中间产物在N₂气氛下于600～1000℃焙烧30～180分钟才能得到氧化锌晶格载银抗菌剂。高温条件的需求消耗了大量的能量，而且N₂氛围条件下制备该抗菌剂增加了实验成本，不利于市场推广。除此以外，氧化锌载体多为颗粒状，并且对尺寸具有严格要求，颗粒状样品容易相互遮挡和堆积，降低抗菌效率。并且在应用后不容易回收，增加引发二次污染的可能性。制备出的抗菌剂，Ag⁺只是掺杂在氧化锌载体中，连接不紧密，在使用过程中很容易与载体分离。

发明内容：

本发明的目的为针对当前技术中颗粒状抗菌材料在使用过程中易发生团聚，使用后不易回收且与基体分离等不足，提供一种纳米多孔银负载多孔氧化银纳米片复合材料及其制备方法。该材料包括非晶基体支撑的纳米多孔银复合棒材以及负载在其表面的多孔氧化银纳米片。其方法是先将非晶棒材进行一步脱合金工艺制备非晶基体支撑的纳米多孔银复合棒材，随后使用循环伏安法在纳米多孔银表面原位氧化出多孔氧化银纳米片，经过相关参数的恰当选取和彼此间的紧密结合，制备出具有该结构的复合材料。本发明所制备的棒状复合材料相比目前已报道的，具有更大的比表面积，进而更利于银离子的快速溶出，并且氧化银纳米片与金属银连接紧密，不易分离。使用过后易回收，可循环重复利用。该复合材料在抗菌材料领域占有独特的结构和性能优势。

本发明的技术方案是：

一种纳米多孔银负载多孔氧化银纳米片复合材料，该复合材料为棒材，包括非晶基体、覆盖在非晶基体上的纳米多孔银以及负载在纳米多孔银表面的多孔氧化银纳米片；所述的非晶基体为Cu_xZr_yAg_z合金成分，其中x，y，z为原子百分比，35≤x≤45，35≤y≤45，10≤z≤30，且x+y+z＝100；其中纳米多孔银层厚100～150μm，韧带宽20～110nm，孔径尺寸30～150nm；纳米片层厚50～110nm，纳米片长150～400nm，宽10～100nm，厚5～10nm；纳米片上的纳米孔洞尺寸为1～3nm。

所述的纳米多孔银负载多孔氧化银纳米片复合材料的制备方法，包括如下步骤：