[发明专利]一种铜基纳米线抗菌材料的制备方法与应用以及抗菌熔喷布的制备方法

说明书

本发明涉及抗菌材料制备领域，特别涉及一种铜基纳米线抗菌材料的制备方法与应用以及抗菌熔喷布的制备方法。铜基纳米线抗菌材料的制备方法包括以下步骤：S100、以还原剂和铜金属无机盐为原料，在长链烷基胺溶剂体系下经溶剂热法制得纯铜纳米线；S200、取纯铜纳米线于亲水分散溶剂中，加入弱酸溶液进行酸洗；S300、取酸洗后的纯铜纳米线经液相氧化法或高温空气氧化法或CVD氧化法氧化制得氧化铜纳米线，即铜基纳米线抗菌材料。该铜基纳米线抗菌材料的氧化程度高、充分且均匀、氧化后纳米线仍保持细长状结构，杀菌效果好；且其在熔喷布上附着稳定性强，以使其应用于熔喷布时，杀菌效果显著且稳定持久。

技术领域

本发明涉及抗菌材料制备领域，特别涉及一种铜基纳米线抗菌材料的制备方法与应用以及抗菌熔喷布的制备方法。

背景技术

抗菌材料是指自身具有杀灭或抑制有害细菌生长繁殖功能的一类功能材料，抗菌材料组成上分为有机系和无机系。铜基纳米材料是一种重要的无机抗菌材料，铜基纳米材料能够通过接触消杀、氧化诱导、铜离子的释放等过程来使细胞失活，诱导细胞失去必要的营养物质和水分，直至萎缩。氧化铜相比于纯铜，拥有更强的释放铜离子能力，能够更有效地达到抗菌的作用。

熔喷布是口罩最核心的材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，它的纤维直径可以达到1～5微米。空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好。但是，熔喷布本身不具备杀菌功能，它主要是利用本身的过滤性能来达到阻挡细菌的作用，因此熔喷布的抗菌能力有限。综上，基于铜基纳米材料的本身性能，将其应用于熔喷布将有效提高熔喷布的抗菌性能。

而铜基纳米材料的自身形态结构，将很大程度上影响其本身的杀菌性能以及在熔喷布纤维上的附着稳定性，从而影响其应用于熔喷布上的杀菌性能。并且，虽然氧化处理能够提升其抗菌性能，但氧化处理后的铜基纳米材料往往容易存在氧化不充分或不均匀导致的杀菌性能不足，或者铜基纳米的形态结构受到氧化破坏所导致其杀菌性能不足的问题。因此，如何制备一种形态结构稳定、氧化程度充分且均匀性好的铜基纳米抗菌材料，使其具有强抗菌性能并将其应用于熔喷布中，正是本领域迫切需要解决的问题，具有重要的研究价值与应用前景。

根据文献报道：张念椿,刘彬云,肖定军,等.透明导电膜材料纳米铜线的制备及其性能研究[J].材料研究与应用,2014,8(2):117-120，公开了以硼氢化钠为还原剂、硫酸铜为氧化剂，并以乙二胺为络合剂，采用液相还原法可制备直径为30-50nm，长为15μm的纳米铜线。该铜纳米线可以进一步处理成为纳米材料薄膜，作为一种新型的纳米结构材料代替电子产品中的稀贵金属。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种铜基纳米线抗菌材料的制备方法,其包括以下步骤：

S100、制备纯铜纳米线：以还原剂和铜金属无机盐为原料，在长链烷基胺溶剂体系下经溶剂热法制得纯铜纳米线；

S200、纯铜纳米线酸洗：取纯铜纳米线于亲水分散溶剂中，加入弱酸溶液进行酸洗；

S300、制备氧化铜纳米线：取酸洗后的纯铜纳米线经液相氧化法或高温空气氧化法或CVD氧化法氧化制得氧化铜纳米线，即铜基纳米线抗菌材料。

其中，基于溶剂热法合成高质量的纯铜纳米线，通过醋酸酸洗使裹附在纯铜纳米线表面的有机物分离，利用液相氧化、高温空气氧化、CVD氧化的方法氧化纯铜纳米线，制备出细长氧化铜纳米线，该细长氧化铜纳米线应用于熔喷布中与之结合，得到的具有抗菌杀菌作用并且能重复利用的口罩熔喷布。

本发明制得氧化铜纳米线，其氧化程度高、氧化充分且均匀、氧化后仍保持细长状结构形态，从而氧化铜纳米线不仅具有氧化铜所拥有的更强释放铜离子能力性能，使其能够更有效地达到抗菌的作用；而且其细长结构使其拥有超高的比表面积，能够与细菌充分接触从而达到杀菌的目的，杀菌效果好；并且，这种细长结构的氧化铜纳米线能够均匀地附着在熔喷布纤维上并且不易脱落，显著提高其附着稳定性，以使该铜基纳米线抗菌材料应用于熔喷布时，杀菌性能显著且稳定持久。