[发明专利]一种纳米镁基活性因子抗菌材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种纳米镁基活性因子抗菌材料及其制备方法与应用，该方法在重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂；然后将得到的混合溶液进行雾化并闪蒸干燥后得到复合粉体材料；对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨至粒径小于50纳米的纳米镁基活性因子抗菌材料。本发明中的纳米镁基活性因子抗菌材料对于大肠杆菌、金色葡萄糖球菌的抑菌率大于99.9％，并且，本发明工艺过程简单，生产产品品质稳定，抗菌效果好。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种纳米镁基活性因子抗菌材料及其制备方法与应用。

背景技术

纳米氧化镁是一种无毒、无味的新型高功能精细无机材料，具有许多不同于块体氧化镁的光、电、磁、热、化学及力学等性质，在许多领域展现了潜在的应用前景，尤其是在与人类生存和健康密切相关的抗菌材料领域显示了独特的优势。

纳米氧化镁可以克服银系抗菌材料的成本高、易变色、稳定性差、生物毒性等问题，而具有持久和广谱的抗菌活性，也可以弥补光催化抗菌材料抗菌效率低和对紫外光依赖的不足，是一种安全无毒、环境友好、有着巨大应用潜力的抗菌材料。研究表明纳米氧化镁的杀菌能力与其颗粒表面性质密切相关，粒径越小，表面不饱和键、表面离子化基团增多，表面缺陷越多，抗菌效果越好。因此，为了提高纳米氧化镁的抗菌性能，通常需要改进纳米氧化镁的制备方法或在制备纳米氧化镁的过程中对其进行改性。

目前，利用镁盐制备纳米氧化镁的方法主要有机械粉碎法、水热合成法、固相反应法、气相法等。其中，机械粉碎法将普通尺寸的氧化镁在机械力作用下细化成纳米颗粒，操作简单但是纳米粒径较大，粒子形状难控制，产物难以达到工业应用要求；水热法生产的纳米氧化镁晶体尺寸小、生长完整，但是设备要求非常高不利于工业化生产；固相反应法在高温下煅烧发生固相反应得到纳米氧化镁，反应条件温和，但是产物均匀性很难控制；气相法包括气相喷雾法和气相氧化法，是将金属盐溶液雾化进行反应或将金属粉末与气体反应得到氧化镁粒子，该方法工艺复杂、能耗大，对设备要求较高或工艺条件控制困难，目前还处于实验室研究阶段。

对于纳米氧化镁的改性，目前主要有金属离子掺杂的纳米氧化镁抗菌材料和纳米氧化镁基复合抗菌材料两大类，其中，金属离子掺杂主要包括Ag-MgO，Cu-MgO，Zn-MgO，Li-MgO，Ti-MgO材料，但是Ti、Li、Zn掺杂的氧化镁抗菌性能改善效果不明显；纳米氧化镁基复合抗菌材料包括MgO-CaO复合材料，AgNP-MgO-TiO₂，SiO₂-MgO-CaO-P₂O₅，MgO-MWCNTs(多壁纳米管)，MgO-GNPs(石墨烯)，MgO-Tri(三氯生)纳米复合材料等，这些复合材料的制备工艺普遍较为复杂，合成成本高。

鉴于此，有必要提供一种新的纳米镁基活性因子抗菌材料及其制备方法，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种纳米镁基活性因子抗菌材料及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中纳米镁基活性因子抗菌材料制备复杂和抗菌性能不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种纳米镁基活性因子抗菌材料的制备方法，包括步骤：

S1，提供重镁水溶液；

S2，在所述重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂，得混合溶液；

S3，将所述混合溶液进行雾化和闪蒸干燥后，得复合粉体材料；

S4，对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨至粒径小于50纳米，得纳米镁基活性因子抗菌材料。

进一步地，所述活性改性剂包括以下一种或多种：铝的易分解盐、钙的易分解盐、镧的易分解盐、铈的易分解盐。

进一步地，所述活性改性剂包括硝酸铝、硝酸钙、硝酸镧、硝酸铈、醋酸铈、醋酸镧中的一种或多种；所述活性改性剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.5～5％。