[发明专利]包含纳米结构的颗粒的表面、材料和个人的清洁制剂

说明书

用作表面、材料和个人的清洁剂的制剂，包含纳米结构的颗粒，所述颗粒由由二氧化硅和二氧化钛的混合的氧化物(TiO₂‑SiO₂)制成的固体酸组成；在其分散的基体中以最小浓度负载：铜、银、金、铁、钌、铑、钴、锌、钯、锌、锰、铱和/或铂金属，以及与所述颗粒接触的至少一种官能化剂。

发明领域

本发明涉及用作表面、材料和/或个人的清洁剂的通过溶胶-凝胶化学合成方法获得的纳米结构且无毒的材料的制剂。

背景技术

现有技术中存在大量的表面、材料和个人的清洁制剂。

然而，本发明涉及用于表面、材料和个人的清洁的制剂，包含纳米结构、生物可相容且生物催化的材料，所述材料包含由由二氧化硅和二氧化钛的混合的氧化物(TiO₂-SiO₂)组成的固体酸；在其分散的基体中以最小浓度负载：铜、银、金、铁、钌、钯、锌、锰、铱和/或铂金属。

在过去的十年中，科学家使用纳米技术在分子和原子水平上操纵材料的能力已经从科幻小说转变成科学事实。现在，正在开发纳米技术以预防、诊断和治疗感染性疾病，其中一些产品处于或接近临床试验阶段。这一领域的进展是指数级的。涉及化学家、物理学家、生物学家和工程师的跨学科纳米科学和纳米医学研究关注于开发环境友好且可持续的方法来合成纳米材料的需要。目前存在将所有绿色化学方法整合以设计环境友好的材料和方法的驱动力。在生物可相容的混合的氧化物或简单的氧化物金属和双金属纳米材料的合成以及它们用于生物活性和纳米医学应用的表面改性方面正发生快速发展。纳米颗粒的生物合成作为纳米技术和生物技术的交叉的新兴亮点已经受到更多关注，因为在材料合成中开发环境亲和的技术的需求日益增长。发现生物分子作为抑制剂(reluctant)比其对应物作为保护剂具有显著的优势。

当材料的粒度减小至纳米级的颗粒时，材料的性质可以显著改变。在材料科学中，“颗粒”是描述尺寸范围从原子级(10^-10m)至微观级(10^-3m)的小固体物体的一般术语。然而，粒度通常在10^-9m至10^-5m。大颗粒(10^-6)通常被称为晶粒(即沸石、碳、阮内金属)并且小颗粒(15nm)通常被添加(金属)至混合氧化物，即TiO₂-SiO₂、SiO₂或TiO₂。所有材料由通过纳米颗粒的团聚形成的晶粒(颗粒)组成。

在常规材料中，晶粒具有100微米至毫米(mm)的范围的尺寸，而纳米材料颗粒为大约十亿分之一米(10^-9)。纳米是约人毛发的平均直径。原子的半径为1至3埃并且纳米等于纳米材料是刚性的固体，耐高温且高温下可延展，耐降解、耐侵蚀且耐腐蚀，还具有很高的化学活性。每种纳米材料或纳米结构材料的物理和化学性质由官能化纳米颗粒的化合物相互作用的类型决定；网中的电子密度和羟基浓度在DNA裂解中也具有重要作用。

其中纳米颗粒重要性增加的一个领域是催化和生物催化领域，以便获得具有良好限定的形状和尺寸的颗粒分布以改善催化活性。特别地，需要获得其中大部分原子位于表面上的高度分散的颗粒。结构包括实心区域、孔尺寸，以及孔的形状和体积。这些参数在催化和生物催化中是重要的，因为它们负责提高反应速率。然而催化活性可以直接与材料与待催化的反应物之间的总接触面积有关，通常认为该面积的确定是生物催化剂的表征中的重要要求。此外，必须规定孔的结构的性质，因为它们控制催化反应中试剂和产物的输送。在许多情况下，反应进程受到孔的尺寸和形状的影响，但载体和金属的粒度是更决定性的。