專利名稱：一種無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米銀材料的制備方法，特別涉及一種無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法。
背景技術(shù)：
近來，隨著生活水平的日益提高，人們對周邊生活環(huán)境有了更高的要求。例如，人們對于涉及衣、食、住、行等方面的各種日用品，非常注重其持久抗菌性能。而目前常用于日用品上的無機(jī)抗菌劑主要為粉體抗菌劑，如含汞、鉛、鎳、銅、鋅、金等金屬離子的無機(jī)抗菌齊 ，但該等抗菌劑一般分散度交叉，且其包含的汞、鉛、銅、鋅、金等金屬離子或是對人體具有殘留性的毒害，或是對物體有染色作用，或是殺菌性能較弱，或是成本太高，而難以推廣應(yīng)用。納米銀溶膠作為一種無機(jī)、廣譜、長效、無副作用的抗菌劑受到人們的青睞，因而應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。與普通銀相比，納米銀由于比表面積大使其單位體積釋放的銀粒子更多，因此使用極少量的納米銀就可以產(chǎn)生很強(qiáng)的抗菌效果。研究表明，納米銀對革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌、真菌和桿菌等650多種菌都具有優(yōu)良的抗菌能力，因此可以廣泛的應(yīng)用到紡織、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和日用家電等領(lǐng)域。但由于納米銀溶膠的殺菌機(jī)理為接觸性殺菌需要高濃度長時間才能良好的殺死微生物，從而使現(xiàn)有的納米銀溶膠的使用經(jīng)濟(jì)成本太高或低濃度殺菌性能不良而其使用范圍大大縮小。另外現(xiàn)有納米銀溶膠一般為黑色液體或者為黃色膠體或者為低濃度無色透明膠體，若直接將其應(yīng)用到紡織品和日用品通常會中引起色變問題。因此，制備無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法具有急迫的應(yīng)用需求和巨大的經(jīng)濟(jì)價值。這種無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠彌補(bǔ)了單獨(dú)納米銀在短時間內(nèi)殺菌效果不良的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法，以制備具有優(yōu)良的快速殺菌和高效持久抗菌性能的活性氧復(fù)合納米銀溶膠，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中納米銀不能快速殺菌的不足。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法。其特征在于，所述方法為首先將含銀氧化劑和保護(hù)劑溶于水中制成氧化溶液，且另將還原劑溶于水中形成還原溶液，將氧化溶液和還原溶液混合形成混合溶液。其次，將活性氧滴加到混合液中用
O.25%的氨水調(diào)節(jié)PH值在6-7后充分?jǐn)嚢?0-30min制得反應(yīng)液。其后，將其反應(yīng)液放置在溫度為110 160°C，攪拌速度在50 500rpm的條件下的回流反應(yīng)釜中反應(yīng)1-4小時得到無色透明納米銀溶膠最后，將活性氧按照比例添加到無色透明納米銀溶膠中制得無色透明快速殺菌復(fù)合納米銀溶膠。該溶膠度為O 2000mg/kg時為無色透明膠體，當(dāng)納米銀含量為IOOmg/kg活性氧含量為O. 2%時和革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌作用5min的殺菌率都能達(dá)到99. 9%。具體的講，該方法具體包含下列步驟a.將含銀氧化劑、保護(hù)劑和水按O. 01 O. 5 O. 01 5 1000的質(zhì)量比配制成氧化溶液；將還原劑與水以O(shè). I 10 10 1000的摩爾比配制成還原溶液；將氧化溶液和還原溶液混合形成混合溶液。b.將活性氧滴加到混合液中用O. 25%的氨水調(diào)節(jié)PH值在6-7后充分?jǐn)嚢?0-30min制得反應(yīng)液。使活性氧和氧化劑的摩爾比為O. 001 O. I O. 0005 O. 01。c.將反應(yīng)液放置在溫度為110 160°C，攪拌速度在50 500rpm的條件下的回流反應(yīng)釜中反應(yīng)1-4小時得到無色透明納米銀溶膠 d.將活性氧按照比例添加到無色透明納米銀溶膠中攪拌10_30min制得無色透明快速殺菌復(fù)合納米銀。在步驟b中,攪拌混合反應(yīng)溶液的時間為Imin Ih。優(yōu)選的方法為將硝酸銀與保護(hù)劑和水以I : I : 500 1000的質(zhì)量比溶于水，制備成氧化溶液；將還原劑與水以I 50 100的摩爾比配制成還原溶液；將氧化溶液和還原溶液混合形成混合溶液。將活性氧添加到混合溶液中用O. 25%的氨水調(diào)節(jié)PH值到6-7左右,形成反應(yīng)液使活性氧和氧化劑的摩爾比為10 50 I。將反應(yīng)溶液放置到加熱溫度為140°C、攪拌速度為250rpm帶有回流的反應(yīng)釜中反應(yīng)4小時制得無色透明納米銀溶膠液體，其中納米銀粒子的平均粒徑在20 30nm。將活性氧滴加到無色透明納米銀溶膠攪拌20min，使活性氧的與納米銀的摩爾比為 O. 005 O. 0005 O. 001。所述含銀氧化劑為硝酸銀或硫代硫酸銀。所述還原劑為乙二醇或丙三醇或者丙二醇。所述保護(hù)劑為氨基酸、聚乙烯醇、十二烷基苯黃酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者幾種的組合。所述的活性氧為食品級活性氧或?yàn)榉治黾壔钚匝趸驗(yàn)楣I(yè)級活性氧。本發(fā)明將含銀氧化劑(如硝酸銀)和弱還原劑(醇類)在加入活性氧(既可以是還原劑也是穩(wěn)定劑)后通過用稀氨水調(diào)節(jié)其PH值控制在6-7后通過在溫度為110-160°C，攪拌速度為50 500r pm的條件下進(jìn)行反應(yīng)1_4小時后制得納米銀溶膠，再將活性氧按照一定的比例滴加納米銀溶膠攪拌一定時間后制得無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠，且制備的納米銀粒子粒徑可控，高穩(wěn)定性和較好分散性，且具有快速、高效持久殺菌性能。銀含量為100mg/kg活性氧含量為O. I %時和大腸桿菌，金黃色葡萄球菌以及白色念珠菌作用5min后其殺菌率都能達(dá)到99. 9%。若將該復(fù)合納米銀溶膠直接噴灑在布料和物體表面由于過氧化氫具有一定的氧化和漂白作用而使納米銀見光不會色變，并且抗菌布料的抗菌活性值能達(dá)到3。該無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠直接噴灑到日常用品的表面具有快速、高效持久的殺菌性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于該無色透明快速殺菌復(fù)合納米銀溶膠的制備方法工藝簡單，容易大生產(chǎn)，并且制備原料無毒害，且制得的復(fù)合納米銀膠體具有快速、高效持久殺菌性能，高穩(wěn)定性和較好分散性，且噴灑到物體表面見光不會發(fā)生色變，可被廣泛應(yīng)用于應(yīng)用到紡織、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和日用家電等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例I該無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的 制備方法包括以下步驟將2. 5g聚乙烯醇和O. 95g硝酸銀固體加入到3. OL去離子水中溶解，制備成氧化溶液；將50g乙二醇加入到I. 8L水中溶解，配制成還原溶液；將氧化溶液和還原溶液混合制備混合溶液。將5g活性氧滴加到混合溶液中用O. 25 %的氨水調(diào)節(jié)PH值為6制得反應(yīng)溶液；將反應(yīng)溶液放置到140°C攪拌速度為250rpm帶有回流裝置的反應(yīng)釜中反應(yīng)I小時制得無色透明納米銀溶膠。將食品級活性氧(30% )20g添加到無色透明納米銀溶膠中攪拌30min制得無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠，得到納米銀平均粒徑在20nm。首先，依據(jù)佛爾哈德法測定，該納米銀膠體中銀含量為100mg/kg ；其后，依據(jù)QB/T 2738-2005日化產(chǎn)品抗菌抑菌效果的評價方法標(biāo)準(zhǔn)，測試該無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的殺菌性能，測試結(jié)論和結(jié)果如下表測試結(jié)論
W驗(yàn)茵種測認(rèn)結(jié)汜(系菌申)|qB I2738-2005玫采評價
7.2效汜評價燼求9 ,f< ffi"中)
介芮色葡萄球茵 99Al級090)
ATCC 6538A2 級(90、 50)Al 級
_A3 級(50) — 一 — ___—
Λ；腸打苗99Al t!i (>90) 丨
ATCC 25922AiDi (90 50) Al 級
__A3 級(.50) _
閂色念珠苗99Al Pi ( >90)
ATCC 10231AL)級(90、 50)Al 級
A3 級 < 50)測試結(jié)果測試結(jié)果顯示，該無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠具有很好的穩(wěn)定性和持久的殺菌性能；最后將其無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠直接噴灑在白色棉布上將棉布放置到太陽直曬地方10天沒有發(fā)生色變。將其棉布依據(jù)JIS L1902-2008測試其抗菌效
果，測試結(jié)果顯示，該抗菌布料的抗菌活性值達(dá)到3?？咕鷾y試結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，所述方法為 首先，將含銀氧化劑和保護(hù)劑溶于水中，制得氧化溶液，且另將還原劑溶于水中形成還原溶液后直接和氧化溶液混合得到混合溶液；其次，將活性氧滴加到混合液中用0. 25%的氨水調(diào)節(jié)PH值在6-7后充分?jǐn)嚢?0-30min制得反應(yīng)液。
其后，將其反應(yīng)液放置在溫度為110 160°C，攪拌速度在50 500rpm的條件下的回流反應(yīng)釜中反應(yīng)1-4小時得到無色透明納米銀溶膠。
最后，將活性氧按照比例添加到無色透明納米銀溶膠中制得無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠。該溶膠度為0 1000mg/kg時為無色透明膠體，當(dāng)納米銀含量為50mg/kg活性氧含量為I. 0%時和革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌作用5min的殺菌率都能達(dá)到99. 9%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，該方法具體包含下列步驟 a.將含銀氧化劑、保護(hù)劑和水按0.I 60 I 50 1000的質(zhì)量比配制成氧化溶液；將還原劑與水以I 50 10 1000的摩爾比配制成還原溶液；將氧化溶液和還原溶液混合得到混合溶液。其中，含銀氧化劑與還原劑的摩爾比為I : 10 20。
b.將活性氧滴加到混合液中用稀氨水調(diào)節(jié)PH值為6-7后充分?jǐn)嚢?0-30min，制得反應(yīng)液。
c.將反應(yīng)液放置到110-160°C，攪拌速度在50 500rpm的條件下帶有回流裝置的反應(yīng)釜中反應(yīng)1-4小時得到無色透明納米銀溶膠。
d.將活性氧按照比例添加到無色透明納米銀溶膠中制得無色透明快速殺菌復(fù)合納米銀溶膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無色透明快速殺菌納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，在步驟b中，添加活性氧的比例為活性氧和氧化劑的摩爾比為2 200 I。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無色透明快速殺菌納米銀溶膠的制備方法。其特征，在步驟c中，反應(yīng)溫度110-160°C，攪拌速度50 500rpm的條件下的回流反應(yīng)釜中反應(yīng)時間1_4小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無色透明快速殺菌納米銀溶膠的制備方法，其特征，在步驟d中，添加活性氧的比例為活性氧和納米銀的摩爾比例10 100 I。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，該方法為 將硝酸銀和保護(hù)劑溶于水，制備成氧化溶液；將還原劑溶于水制成還原溶液，將氧化溶液和還原溶液混合制得混合溶液。
將活性氧滴加到混合液后用稀氨水調(diào)節(jié)PH值為6-7后充分?jǐn)嚢?0-30min，制得反應(yīng)液。
將反應(yīng)液放置在110-160°C，攪拌速度在50 500rpm的條件下帶有回流裝置的反應(yīng)釜中反應(yīng)1-4小時得到無色透明納米銀溶膠，其中納米銀粒子的平均粒徑在7 300nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，所述含銀氧化劑為硝酸銀或硫代硫酸銀。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或6所述的無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法，所述還原劑為乙二醇或丙三醇或者丙二醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或6所述的無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法所述活性氧為食品級活性氧或?yàn)榉治黾壔钚匝趸驗(yàn)楣I(yè)級活性氧。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2或6所述的無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法，所述保護(hù)劑為氨基酸、聚乙烯醇、十二烷基黃酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者幾種的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無色透明快速殺菌活性氧復(fù)合納米銀溶膠的制備方法。首先將含銀氧化劑和保護(hù)劑溶于水中，制得氧化溶液，且另將還原劑溶于水中形成還原溶液后加添到氧化溶液形成混合液；其后，在攪拌速度在50～100rpm的條件下，將活性氧溶液緩慢滴加至氧化溶液中，滴加完畢后用0.25％的氨水溶液調(diào)節(jié)PH值在6-7之間，充分?jǐn)嚢杌旌?0-30min后，將其放置在100-160℃攪拌速度為50～500rpm帶有回流裝置的反應(yīng)釜中反應(yīng)1-4小時后得到無色透明納米銀溶液，最后將活性氧按照比例添加到納米銀溶膠中制得一種無色透明快速殺菌復(fù)合納米銀溶膠。本發(fā)明具有高效、快速、持久的殺菌性能，高穩(wěn)定性和較好分散性，可被直接應(yīng)用于應(yīng)用到紡織、醫(yī)療、環(huán)保和家電等領(lǐng)域。
文檔編號B22F9/24GK102699340SQ20121010733
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:上海上星家居用品有限公司