專利名稱:載銀銨改性納米沸石抗菌劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種抗菌劑，尤其是涉及一種載銀銨改性納米沸石抗菌劑以及采用液相離子交換法的制備方法。
背景技術：
隨著人們對環(huán)境微生物的研究和認識水平的不斷提高，在利用微生物有益性的同時，也十分警惕其作為病原菌的危害性。據報道，1995年全世界年死亡約5200萬人，其中因細菌傳染引起的死亡人數(shù)為1700萬，約占1/3。1996年日本發(fā)生的病原性大腸桿菌0-157引起的全國范圍內的食物中毒事件，曾一度引起全世界的恐慌。另外，微生物還會引起各種工業(yè)材料、化妝品和醫(yī)藥品等的分解、變質和腐敗，從而使產品的壽命減短。在科技進步、社會發(fā)展和人民生活水平不斷提高的現(xiàn)代社會，健康的生存環(huán)境日益成為人類的追求目標，環(huán)境保護問題也越來越受到重視?？咕牧鲜黔h(huán)保材料的重要組成部分，因而開發(fā)和生產與人民生活息息相關的、能抑制或消滅有害細菌的制品，已成為現(xiàn)代科技領域重要研究課題之一。已有的載銀抗菌劑存在的主要缺點一是硝酸銀系抗菌制品游離出的硝酸銀離子在陽光照射下或者加熱至一定溫度后容易被還原成單質硝酸銀而成灰色或褐色而影響制品的外觀；二是載銀抗菌制品成本較高。舟山明日納米材料有限公司在公開號為CN1344494的發(fā)明專利申請中公開一種納米載銀抗菌粉的制備方法，原料中包括硝酸銀，先以水將納米硅基氧化物調制成糊狀，加入穩(wěn)定劑，然后與硝酸銀水溶液混合合成，最后經脫水和干燥而成。上海師范大學在公開號為CN1817138的發(fā)明專利申請中公開一種納米介孔載銀抗菌劑，由載體和硝酸銀組成，比表面積為500～1500cm3/g，孔徑為2～10nm，孔容為0.5～1.5cm3/g。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的載銀抗菌劑及其制備方法所存在的缺點，提供一種抑菌率高，應用于生產釉面平整光滑的日用衛(wèi)生抗菌陶瓷等，熱處理溫度范圍高達1100℃仍然具備有效抗菌性能的載銀銨改性納米沸石抗菌劑及其制備方法。
為了獲得性能優(yōu)良的抗菌材料，本發(fā)明的技術方案是采用液相離子交換法制備載銀銨改性納米沸石抗菌劑。
本發(fā)明所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑由銨改性納米沸石和銀組成，按質量百分比含量計算，銨改性納米沸石為91％～99％，硝酸銀為1％～9％。
本發(fā)明所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑制備方法包括如下步驟1)制備銨改性納米沸石先將納米沸石粉末與氯化銨溶液混合反應，按質量比納米沸石粉末∶氯化銨溶液為1∶(5～15)，用水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止；再將洗滌過的濾液產物烘干，經研磨制得銨改性納米沸石。
2)制備載銀銨改性納米沸石抗菌劑先將銨改性納米沸石分散于水中，加入AgNO3，按銨改性納米沸石與硝酸銀以不同的質量百分比含量計算，銨改性納米沸石為91％～99％，硝酸銀為1％～9％，用去離子水抽濾、洗滌后烘干；再經研磨后制得載銀銨改性納米沸石抗菌劑。
采用的氯化銨溶液的濃度最好為2～5mol/L，在混合反應中最好磁力攪拌3～9h，用水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止。再將洗滌過的濾液產物置于70～90℃烘干，經研磨，過150～250目篩，制得銨改性納米沸石。
當銨改性納米沸石分散于水中時最好采用超聲波分散的方式。加入AgNO3后，最好磁力攪拌3～9h，用去離子水抽濾、洗滌，在70～90℃烘干；再經研磨，過150～250目篩，制得載銀銨改性納米沸石抗菌劑。
將所得的載銀銨改性納米沸石抗菌劑應用于生產釉面平整光滑的日用衛(wèi)生抗菌陶瓷，熱處理溫度高至1100℃時仍然具備有效抗菌性能。抑菌環(huán)實驗表明隨著載銀量的增加，載銀銨改性納米沸石抗菌劑對大腸桿菌的抗菌性能逐漸提高。抑菌率實驗表明，當按質量百分比計算載銀銨改性納米沸石抗菌劑添加量為5％時，對大腸桿菌的抑菌率可達99.9％。載銀銨改性納米沸石抗菌劑制成的抗菌陶瓷的抗菌持久性測試結果表明，該抗菌陶瓷具有優(yōu)良的耐久性。采用電子顯微鏡觀察沸石粉體的微觀形貌，沸石粉末的顆粒粒徑約為30nm，并且顆粒大小分布較均勻。由于納米粒子具有納米尺寸效應和表面效應，因此該類型沸石作為抗菌劑載體，有利于增加銨根離子和硝酸銀離子的負載量，從而提高制備所得抗菌劑的抗菌性能。
具體實施方式
實施例1先制備銨改性納米沸石將沸石粉末與3mol/L的氯化銨溶液混合反應，按質量比沸石粉末∶氯化銨溶液為1∶10，磁力攪拌5h后，用去離子水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止；將洗滌過的濾液產物置于75℃烘干，經研磨過200目篩，制得銨改性納米沸石。再制備載銀銨改性納米沸石抗菌劑將銨改性納米沸石采用超聲波分散于去離子水中，加入AgNO3，按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為99％和硝酸銀為1％，磁力攪拌6h后，用去離子水抽濾、洗滌，在80℃烘干；經研磨，過200目篩，制得載銀銨改性納米沸石。
實施例2與實施例1類似，其區(qū)別在于先制備銨改性納米沸石，將沸石粉末與3mol/L的氯化銨溶液混合反應，按質量比沸石粉末∶氯化銨溶液為1∶15，磁力攪拌6h后，用去離子水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止；將洗滌過的濾液產物置于80℃烘干，經研磨過180目篩，制得銨改性納米沸石。再制備載銀銨改性納米沸石抗菌劑，將銨改性納米沸石采用超聲波分散于去離子水中，加入AgNO3，按質量百分比含量計算，銨改性納米沸石為95％，硝酸銀為5％，磁力攪拌5h后，用去離子水抽濾、洗滌，在75℃烘干；經研磨，過180目篩，制得載銀銨改性納米沸石。
實施例3與實施例1類似，其區(qū)別在于先制備銨改性納米沸石，將沸石粉末與2mol/L的氯化銨溶液混合反應，按質量比沸石粉末∶氯化銨溶液為1∶5，磁力攪拌3h后，用去離子水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止；將洗滌過的濾液產物置于70℃烘干，經研磨過150目篩，制得銨改性納米沸石。再制備載銀銨改性納米沸石抗菌劑，將銨改性納米沸石采用超聲波分散于去離子水中，加入AgNO3，按質量百分比含量計算，銨改性納米沸石為94％，硝酸銀為6％，磁力攪拌3h后，用去離子水抽濾、洗滌，在70℃烘干；經研磨，過150目篩，制得載銀銨改性納米沸石。
實施例4與實施例1類似，其區(qū)別在于先制備銨改性納米沸石，將沸石粉末與5mol/L的氯化銨溶液混合反應，按質量比沸石粉末∶氯化銨溶液為1∶5，磁力攪拌9h后，用去離子水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止；將洗滌過的濾液產物置于90℃烘干，經研磨過250目篩，制得銨改性納米沸石。再制備載銀銨改性納米沸石抗菌劑，將銨改性納米沸石采用超聲波分散于去離子水中，加入AgNO3，按質量百分比含量計算，銨改性納米沸石為93％，硝酸銀為7％，磁力攪拌9h后，用去離子水抽濾、洗滌，在90℃烘干；經研磨，過250目篩，制得載銀銨改性納米沸石。
實施例5硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為96％，硝酸銀為4％，在800℃下熱處理1h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為9.3mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為2.5％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為98.10％。
實施例6硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為98％，硝酸銀為2％，在900℃下熱處理1h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為9.7mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為10.0％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為100％。
實施例7硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為96％，硝酸銀為4％，，在800℃下熱處理1h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為10.2mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為7.5％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為99.98％。
實施例8硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為99％，硝酸銀為1％，，在1000℃下熱處理1h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為8.8mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為10.0％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為100％。
實施例9硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為91％，硝酸銀為9％，在1100℃下熱處理1h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為9.5mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為5.0％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為92.5％。
實施例10硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為97％，硝酸銀為3％，在900℃下熱處理2h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為8.5mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為4.0％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為93.5％。
實施例11硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為92％，硝酸銀為8％，在1000℃下熱處理0.5h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為9.2mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為6.0％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為91.5％。
實施例12硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為91％，硝酸銀為9％，在1000℃下熱處理0.5h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為9.6mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為6.0％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為93.5％。
實施例13硝酸銀與銨改性納米沸石混合反應，其中按質量百分比含量計算銨改性納米沸石為95％，硝酸銀為5％，在1100℃下熱處理0.5h，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)為9.5mm；當載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量為6.0％時，制得的抗菌陶瓷的抑菌率為91.5％。
將硝酸銀與銨改性納米沸石以不同的配比混合反應，其中按質量百分比計算硝酸銀含量分別為1％、2％、3％和4％，制得銨改性納米沸石抗菌粉體，獲得不同濃度制備的抗菌劑的抗菌性能(詳見表1)；采用不同的熱處理溫度對由硝酸銀的質量百分比含量為2％制得的抗菌粉體進行處理，得到不同熱處理溫度對抗菌劑的抗菌性能的影響情形(詳見表2)；表3為不同載銀銨改性沸石抗菌劑百分含量制得的抗菌陶瓷的抑菌率。
表1 不同硝酸銀含量制備的載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)


表2 不同熱處理溫度時載銀銨改性沸石抗菌劑的抑菌環(huán)


表3 不同百分含量載銀銨改性沸石抗菌劑制得的抗菌陶瓷的抑菌率


權利要求
1.載銀銨改性納米沸石抗菌劑，其特征在于由銨改性納米沸石和銀組成，按質量百分比含量計算，銨改性納米沸石為91％～99％，硝酸銀為1％～9％。
2.如權利要求
1所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于其步驟為1)制備銨改性納米沸石先將納米沸石粉末與氯化銨溶液混合反應，按質量比納米沸石粉末∶氯化銨溶液為1∶5～15，用水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止，再將洗滌過的濾液產物烘干，經研磨，制得銨改性納米沸石；2)制備載銀銨改性納米沸石抗菌劑先將銨改性納米沸石分散于水中，加入AgNO3，按銨改性納米沸石與硝酸銀以不同的質量百分比含量計算，銨改性納米沸石為91％～99％，硝酸銀為1％～9％，用去離子水抽濾、洗滌，烘干，研磨，制得載銀銨改性納米沸石抗菌劑。
3.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于所述的氯化銨溶液的濃度為2～5mol/L。
4.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于所述的混合反應中，磁力攪拌3～9h。
5.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于在步驟1)中，烘干的溫度為70～90℃。
6.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于所述的研磨過150～250目篩。
7.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于所述的銨改性納米沸石分散于水中采用超聲波分散。
8.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于加入AgNO3后，磁力攪拌3～9h。
9.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于在步驟2)中，烘干的溫度為70～90℃。
10.如權利要求
2所述的載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法，其特征在于在步驟2)中，研磨過150～250目篩。
專利摘要
載銀銨改性納米沸石抗菌劑及其制備方法，涉及一種抗菌劑，尤其是涉及一種載銀銨改性納米沸石抗菌劑以及采用液相離子交換法的制備方法。提供一種抑菌率高，應用于生產釉面平整光滑的日用衛(wèi)生抗菌陶瓷等，熱處理溫度范圍高達1100℃仍然具備有效抗菌性能的載銀銨改性納米沸石抗菌劑及其制備方法。由銨改性納米沸石和銀組成，銨改性納米沸石為91％～99％，硝酸銀為1％～9％。將納米沸石粉末與氯化銨溶液混合反應，用水抽濾、洗滌至濾液用硝酸銀溶液檢驗無白色沉淀生成為止，再烘干，經研磨制得銨改性納米沸石。再將銨改性納米沸石分散于水中，加入AgNO
文檔編號A01N25/08GKCN1919000SQ200610152032
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月11日
發(fā)明者熊兆賢, 蘇炳煌 申請人:廈門大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan