[发明专利]一种利用表面活性剂制备不同粒径纳米银的方法

说明书

一种利用表面活性剂制备不同粒径纳米银的方法，其特征在于纳米银的制备包括以下三步操作：（1）、在30‑60min内缓慢地将表面活性剂溶液滴入一定浓度的硝酸银溶液，制得a溶液；（2）、将足量还原剂和表面活性剂溶于水获得b溶液，b溶液中表面活性剂浓度与a溶液相同，在60‑150min内缓慢地将b溶液滴入a溶液，制得c溶液，（3）将c溶液冷却至室温，用pH调节剂调整溶液pH值至3.0‑9.5，即完成纳米银的制备；滴加时需要搅拌，温度为20‑50℃。该方法可以根据表面活性剂的种类和用量实现纳米银制备过程中粒径的可控，所制备的纳米银粒径为20.6‑129.5nm，且与阴离子、阳离子和非离子材料均具有良好的相容性。该方法制备过程操作简单、反应条件温和、原料来源广泛，实用性强。

技术领域

本发明属于纳米银抗菌剂制备技术领域，具体涉及一种在纳米银制备过程中使用不同种类和用量的非离子表面活性剂，已获得不同粒径纳米银的方法。

背景技术

纳米粒子因其独特的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应以及宏观量子隧道效应，被赋予了许多优于传统抗菌材料的特殊性能。其中纳米银的抗菌性能则远远高于其他金属纳米粒子一般用量为10^-6(24h)或≤0.5μg/mL即可灭菌，对12种革兰氏阴性菌、8种革兰氏阳性菌、6种霉菌均具有强烈的杀灭作用，是被公认最强的纳米抗菌剂。纳米银粒子可以进入到病原体内，与细菌体中酶蛋白中的巯基迅速结合，一些以巯基为必要基团的酶便失去活性，使病菌不能代谢而死亡。从纳米银的抗菌机理可知，纳米银的粒径直接影响其抗菌性能。

纳米银的制备方法分为化学方法和物理方法两大类。化学方法主要是通过一定的化学反应，将溶液中的银离子还原为银单质，而物理方法主要是通过机械研磨、辐射等手段得到纳米银粒子。目前，已公开的技术资料中有一些关于制备不同粒径纳米银的方法，如：以硝酸银与沉淀剂反应形成均匀的含银前驱体沉淀，然后在加入银晶种的条件下，加入还原剂还原含银前驱体沉淀得到粉体分散性好、粒径不同且分布均匀单质银（粒径可精确控制的纳米银粉的制备方法，CN201110336268.9）；将硝酸银和表面活性剂溶于乙二醇中，再在微波辐照下与氯化钠水溶液反应，通过控制反应条件，可控制银纳米粒子的直径在100-250nm之间（一种粒径可控银纳米粒子的制备方法，CN201410508324.6）；在真空条件下向基片射入金属银粒子，仅需要选择恰当的倾斜入射沉积的角度，就可获得粒径不同大小的银纳米球颗粒，并可以精确的控制粒径的大小（银纳米球粒径大小连续可调的制备方法，CN201510799828.2）。然而这些方法中往往需要使用特殊的设备和溶剂，操作条件苛刻、难度大，同时所制备的纳米银粒子粒径过大，抗菌性能不好。

因此，开发一种操作简单，不需要特殊反应设备，利用常规化学试剂和化工反应设备，在常规条件下即可制备不同粒径纳米银的方法，不仅可以制备具有更好抗菌效果的纳米银，还可以制备不同粒径的纳米银有针对性地应用于其他领域。

发明内容

发明人在已公开的纳米银制备方法、胶体化学等领域所公开技术资料的基础上，深入研究了纳米银制备和胶体稳定的机理，提出了基于模板法，通过改变表面活性剂种类和用量，制备不同粒径纳米银的方法。

模板法可以通过调控纳米银粒子的定向生长，从而控制纳米银粒子大小和形貌，该方法操作简单的、反应条件温和。目前模板法中较多采用的是阳离子表面活性剂和阴离子表明活性剂作为制备纳米银粒子的模板，由于阴、阳离子表面活性剂带有电荷，导致了该溶胶较易受溶液中酸、碱、盐的影响，使用条件局限；而采用非离子表明活性剂作为模板便能够很好的解决上述问题，非离子表明活性剂在水溶液中不电离，不受酸、碱、盐等电解质存在的影响，与其他类型表面活性剂相容性好。虽然可以利用表面活性剂为模板制备纳米银，然而如何通过表面活性剂控制纳米银的粒径才是关键。