專利名稱::納米銀多孔性材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種納米銀材料及其制造方法,特別是一種納米銀多孔性材料及其制造方法?,F(xiàn)有技術(shù)活性碳是一種多孔性材料,其優(yōu)點在于活性碳的比表面積(BETSurfaceArea)大,吸附性強,能脫硫、脫苯、脫臭、脫色,還能選擇性地脫除液體或氣體中特定的化學物質(zhì)。銀具有抗菌作用,不論以往的膠質(zhì)銀(包含粒徑介于10100納米之間的細微銀的顆粒)或是近年的納米銀皆廣泛應(yīng)用于抗菌產(chǎn)品上,例如在青霉素被發(fā)現(xiàn)之前,膠質(zhì)銀被視為一種抗菌素,能殺死許多不同種類的耐抗生素病菌。近年來的研究顯示,以納米銀顆粒為例,因為其表面帶正電荷,可輕易地與病菌的細胞壁/膜有相當強的結(jié)合,并能直接進入菌體,迅速與菌體代謝氧的硫醇(-SH)結(jié)合,因此納米銀的顆粒能夠阻止菌體的代謝并使其失去活性而無法對人體造成危害?;钚蕴急砻孑d銀后不但仍具有吸附劑的功能,而且還能具有抗菌功能。然而,目前市面上載銀活性碳的相關(guān)產(chǎn)品雖然使用范圍廣、抗菌率良好、并且是對微生物不產(chǎn)生耐藥性的無機抗菌劑,但是目前活性碳表面的載銀多為非納米級的銀顆粒,使得載銀活性碳容易因為銀聚結(jié)過大而使殺菌效果降低,如果因而提高活性碳載銀總量,那幺因載銀量太多會造成銀容易脫落,導致環(huán)境二次污染;但載銀量太少時只能產(chǎn)生有限的殺菌作用,這是目前業(yè)界仍需繼續(xù)克服的問題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種納米銀多孔性材料及其制造方法,將納米銀前體的水溶液與固著劑混合以產(chǎn)生納米銀前體混合物的溶液,將適當比例的多孔性材料加入納米銀前體混合物的溶液中,攪拌使之均勻混合,靜置一段時間使納米銀前體固著于多孔性材料上,待去除溶液水分后烘干即得到納米銀多孔性材料。圖1所示為本發(fā)明實施例的納米銀活性碳材料的制造方法。圖2A所示為本發(fā)明的放大10000倍的納米銀活性碳的照片。圖2B所示為本發(fā)明的放大20000倍的納米銀活性碳的照片。主要組件符號說明<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>具體實施例方式以下實施例為納米銀多孔性材料的制造方法,并同時請參考圖1。將結(jié)晶粉末狀的納米銀前體溶解于水中(步驟10),并加入固著劑(步驟20)。接著,將多孔性材料加入步驟20所形成的納米銀前體混合溶液中(步驟30),攪拌使之均勻混合,以形成納米銀前體與多孔性材料的懸浮溶液。接著,靜置溶液一段時間(步驟40),靜置時間從0.5小時到36小時,再去除納米銀多孔性材料懸浮溶液的水分以形成一納米銀多孔性材料前體(步驟50),并烘干納米銀多孔性材料前體(步驟60)以得到納米銀多孔性材料,其中,烘干溫度分別控制在8(TC與30(TC之間,烘干時間控制在524小時的期間內(nèi)。在上述實施例中,納米銀前體可以是硝酸銀、醋酸銀、溴化銀、乳酸銀、氯化銀、氟化銀、碘化銀、硫酸銀、磷酸銀或其組合等。固著劑可以是弱酸溶液、弱堿溶液或其混合溶液,弱酸一般采用冰醋酸,弱堿則為氨水,例如市售濃度為25%左右的氨水。多孔性材料,如陶瓷、活性碳、真空玻璃球、實心玻璃球、竹炭、椰殼活性碳、木炭、2,6-次聯(lián)苯氧化物為基礎(chǔ)的聚合物多孔性材料或其組合等,其中活性碳可以是粉末狀活性碳、顆粒狀活性碳、纖維狀活性碳、柱狀活性碳或蜂巢狀活性碳等。納米銀前體、水、固著劑以及多孔性材料的重量百分比需以一定的比例調(diào)配,在實施例中,較優(yōu)的納米銀前體與水、固著劑、多孔性材料的重量百分比(%)的范圍分別為0.025%至0.5%、1.25%至25%、0.05%至1%之間。利用本發(fā)明所制造的納米銀活性碳可廣泛應(yīng)用于除臭、殺菌、回收溶劑、催化劑載體、氣體或液體吸附、過濾凈化氣體或液體、各種藥物的脫色、食物保存或精制、過濾濾芯、冷氣機濾網(wǎng)、暖爐濾網(wǎng)、空氣清凈機濾網(wǎng)、水族箱濾材、活性碳纖維布、清潔用品添加物等各種工業(yè)防毒器具的裝填料,或活性碳口罩等。以下參照圖2A與圖2B的顯微照片,其分別為放大1萬倍與2萬倍的納米銀活性碳表面,其中灰色背景為多孔性材料,黑色部份為其微孔,微小的白色亮點為納米銀的顆粒,可見納米銀的顆粒分布極為均勻,照片底下標出微米(ym,li!m=10—6meter)的比例尺度,對照白色微小亮點可以得知其平均粒徑小于等于100納米(nm,lnm=10—9meter),由此可確定本實施例中納米銀的顆粒為納米級。其次,利用銀脫離量測試的方法測試納米銀的固著力。用感應(yīng)耦合電漿原子光譜儀進行分析將納米銀活性碳過濾后的水的銀含量。如表一,本發(fā)明的納米銀活性碳的7天內(nèi)的過濾水并未發(fā)現(xiàn)銀含量,可知本發(fā)明的納米銀活性碳具有極強的固著力。表一中n.d.(notdetected)表示未檢測出銀含量,儀器檢測極限為0.Ol卯m。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>此外,進行本發(fā)明的納米銀活性碳的比表面積的測量,測量法為ASTMD3663-92,測量活性碳每克的表面積(m7g)。測試方法對比純活性碳及本發(fā)明的納米銀活性碳的比表面積的測量結(jié)果,以判斷活性碳是否因銀顆粒覆蓋而降低原有的功能。結(jié)果如表二,純活性碳的比表面積為926m7g,本發(fā)明的納米銀活性碳的比表面積為895m7g,可知結(jié)果低于3.5%,幾乎不影響活性碳的比表面積。表二<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>此外,利用碘值測試測量本發(fā)明的納米銀活性碳的活性碳吸附能力,測量每克活性碳所吸附的碘質(zhì)量(mg/g),用以判斷納米銀是否影響活性碳的吸附效率,測試法為ASTM4607,對比純活性碳與本發(fā)明的納米銀活性碳的碘值。結(jié)果如表三,結(jié)果顯示純活性碳的碘值測試為1003(mg/g),而本發(fā)明的納米銀活性碳的碘值為1040(mg/g),其顯示經(jīng)本發(fā)明處理的納米銀活性碳仍良好地保持原有的吸附效率。表三<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>以上所述的實施例僅僅是為了說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點,其目的在于使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施,而不能用來限定本發(fā)明的范圍,即,凡是依據(jù)本發(fā)明所公開的精神所作的等效變化或修飾,仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍中。權(quán)利要求一種納米銀多孔性材料,包括一多孔性材料;以及多顆納米銀,其分布在所述多孔性材料上。2.如權(quán)利要求1所述的納米銀多孔性材料,其中所述多孔性材料可以是一陶瓷、一活性碳、一真空玻璃球、一實心玻璃球、一竹炭、一椰殼活性碳、一木炭、一以2,6-次聯(lián)苯氧化物為基礎(chǔ)的聚合物多孔性材料或其組合。3.如權(quán)利要求2所述的納米銀多孔性材料,其中所述活性碳可以是一粉末狀活性碳、一顆粒狀活性碳、一纖維狀活性碳、一柱狀活性碳或一蜂巢狀活性碳或其組合。4.一種納米銀多孔性材料的制造方法,包括下列步驟將一納米銀前體混合在水中并加入一固著劑,以形成一納米銀前體混合物溶液;在所述納米銀前體混合物溶液中加入并攪拌一多孔性材料,以形成一納米銀前體與多孔性材料懸浮溶液;移除所述納米銀前體與多孔性材料懸浮溶液的水分,以形成一納米銀多孔性材料前體并且烘干所述納米銀多孔性材料前體,以形成一納米銀多孔性材料。5.如權(quán)利要求4所述的納米銀多孔性材料的制造方法,其中所述納米銀前體與水的重量比介于0.025%與0.5%之間。6.如權(quán)利要求4所述的納米銀多孔性材料的制造方法,其中所述納米銀前體與所述固著劑的重量比介于1.25%與25%之間。7.如權(quán)利要求4所述的納米銀多孔性材料的制造方法,其中所述納米銀前體與所述多孔性材料的重量比介于0.05%與1%之間。8.如權(quán)利要求4所述的納米銀多孔性材料的制造方法,其中所述納米銀前體可以是硝酸銀、醋酸銀、溴化銀、乳酸銀、氯化銀、氟化銀、碘化銀、硫酸銀、磷酸銀的結(jié)晶粉末或其組合。9.如權(quán)利要求4所述的納米銀多孔性材料的制造方法,其中所述固著劑可以是一冰醋酸、一氨水或其混合溶液。10.如權(quán)利要求4所述的納米銀多孔性材料的制造方法,其中在烘干所述納米銀多孔性材料前體的步驟中,烘干溫度介于8(TC至30(TC之間,烘干時間介于5至24小時之間。全文摘要本發(fā)明涉及一種納米銀多孔性材料及其制造方法。首先,將納米銀前體水溶液與固著劑混合以形成混合劑。然后,將適量的多孔性材料添加到所述混合劑中,并將得到的懸濁液靜置預訂的一段時間,以使納米銀前體固著于該多孔性材料。最后,過濾該懸濁液,使得該多孔性材料從溶液中分離,接著烘干所得的納米銀多孔性材料前體,即可制成納米銀多孔性材料。由此,可確定地在多孔性材料上形成納米銀,從而解決傳統(tǒng)載銀的顆粒過大或摻雜銀離子化合物的問題。文檔編號B01J20/32GK101731268SQ20081017653公開日2010年6月16日申請日期2008年11月17日優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日發(fā)明者張喬政,曹迪中申請人:尖端奈米科技股份有限公司