本發(fā)明涉及納米氧化亞銅制備，尤其是涉及一種多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、細(xì)菌在我們?nèi)粘Ｉ钪袩o處不在，也是和人類密切接觸的微生物之一。一般情況下，細(xì)菌的長徑尺寸約為0.5～5.0μm，短徑尺寸約為0.5～1.0μm，根據(jù)其外形的基本形態(tài)可以分為：球菌、桿菌、螺旋菌等；根據(jù)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同可以分為：革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌等。通常，大部分細(xì)菌在正常情況下對人體是沒有危害的，人類也時常利用細(xì)菌，例如酒釀、制作乳酪及酸奶等；然而，部分細(xì)菌是許多疾病的病原體，可以通過各種方式，如接觸、消化道、呼吸道、昆蟲叮咬等在人體間傳播疾病，具有較強(qiáng)的傳染性，對社會危害極大，比如十四世紀(jì)四五十年代，由鼠疫桿菌引起的“黑死病”席卷整個歐洲，奪走了2500萬歐洲人的性命；墨西哥的“天花病”導(dǎo)致近300多萬人死亡；1918年-1919年，西班牙流感，使將近5000萬人喪失生命，間接結(jié)束了第一次世界大戰(zhàn)；再如福氏志賀氏菌感染引起的痢疾，通過接觸、食物和水等進(jìn)行傳播，致使每年約150萬人死亡等；新型冠狀病毒(covid-19)已造成全球211個國家超過5000萬人受感染，死亡人數(shù)超過12萬人。所以，即使在科技飛速發(fā)展的當(dāng)今社會，對于控制致病病菌生長繁殖的抗菌材料的研究，仍然是一項(xiàng)與人類健康密切相關(guān)的至關(guān)重要工作。因此，新型、綠色、高效的抗菌材料應(yīng)運(yùn)而生，對這類材料的開發(fā)和利用逐漸成為科研工作者的研究熱點(diǎn)。

2、無機(jī)抗菌材料是指通過添加一定的抗菌物質(zhì)(稱為抗菌劑)，從而使材料具有抑制或殺滅表面細(xì)菌能力的一類新型功能材料，其主要抗菌劑包含指銀、銅、鋅等金屬離子及其氧化物。相較于天然抗菌材料的來源有限，提取的成本高，提取物穩(wěn)定性較差，很難規(guī)?；a(chǎn)等缺點(diǎn)相比，無機(jī)抗菌材料具有性質(zhì)穩(wěn)定，材料廉價的優(yōu)點(diǎn)；與有機(jī)抗菌材料的毒性強(qiáng)、耐熱性差、易分解易揮發(fā)的安全問題、長期使用易使得細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性、抗菌效果隨時間推移而逐步減弱甚至完全消失等缺點(diǎn)相比，無機(jī)抗菌材料具有廣譜且持久抑菌性能、耐高溫、在使用過程中不會使菌體產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，但有些無機(jī)抗菌材料本身存在穩(wěn)定性差、抗菌時效短等缺點(diǎn)，只要克服這些缺點(diǎn)，未來對于無機(jī)抗菌材料的研究將成為抗菌領(lǐng)域主要的發(fā)展方向。

3、氧化亞銅是一種無機(jī)金屬氧化物材料，在過去幾十年成為人們研究最為深入的二元過渡金屬氧化物晶體之一，由于其抗菌效果僅次于銀的氧化物，況且它成本較低，因此也常被用于抗菌領(lǐng)域。cu2o是一種常見的p型半導(dǎo)體，其帶隙是2.20e?v左右，地球中的儲量豐富，對環(huán)境非常友好，它無毒、成本低、易制備、帶隙窄、可以吸收可見光，是一種非常有前途的半導(dǎo)體光催化材料，具有非常重要的研究意義。但目前卻只有少數(shù)方法能夠制備得到穩(wěn)定的cu2o，即使采用惰性氣體中保存，只要暴露在空氣中就會發(fā)生氧化；而cu2o雖然具有較好的抗菌性，但是cu2+釋放速率較快，很難達(dá)到持久的抗菌效果并且在可見光區(qū)域的吸收較少。有大量研究表明摻雜和半導(dǎo)體復(fù)合可以提高半導(dǎo)體的穩(wěn)定性和光催化轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料的制備方法，有較好的去除殘余甲醛效果，且具有快速殺菌，持久抑菌、防霉、除甲醛、降解廢水污水等能力

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料的制備方法，包括以下步驟：

3、步驟1、按照質(zhì)量體積比為2.5～5g/100ml將銅鹽和去離子水加入反應(yīng)釜中，加熱并攪拌均勻，加入適量的表面活性劑，緩慢滴入適量ph調(diào)節(jié)劑，反應(yīng)后得到溶液a；所述溶液a的ph值為9～10，所述表面活性劑與所述銅鹽的質(zhì)量比為1～4g：10g；

4、步驟2、向所述溶液a中加入還原劑得到溶液b，并繼續(xù)攪拌直至沉淀變?yōu)榇u紅色為止；所述還原劑與所述銅鹽的質(zhì)量比為0.1～0.25g：1g；

5、步驟3、向所述溶液b中加入鋅鹽、鈦鹽、銀鹽、鉑鹽、鈰鹽、鑭鹽，并繼續(xù)攪拌，得到溶液c；其中，所述鋅鹽與銅鹽的摩爾百分比為10～30％，所述鈦鹽與銅鹽的摩爾比為10～30％，所述銀鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5‰，所述鉑鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5‰，所述鈰鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5％，所述鑭鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5％；

6、步驟4、向溶液c中加入ph調(diào)節(jié)劑繼續(xù)攪拌，得到溶液d，所述溶液d的ph值為9～10；溶液d冷卻至室溫，取出并過濾后得到沉淀；將所述沉淀置于真空干燥箱內(nèi)干燥后，所得即為多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料。

7、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的制備方法，其中：

8、步驟1中，所述銅鹽是五水合硫酸銅、二水合氯化銅、硝酸銅中的一種或幾種；所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙二胺四乙酸、檸檬酸三鈉、三乙醇胺中的一種或幾種；所述ph調(diào)節(jié)劑為氨水、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化胺、氫氧化鈣中的一種或幾種；加熱的溫度為45～60℃，反應(yīng)時間為120～180min。

9、步驟2中，所述還原劑為l-抗壞血酸、葡萄糖、水合肼、三乙醇胺中的一種。

10、步驟3中，所述鋅鹽是無水醋酸鋅、二水合乙酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅中的一種或多種；所述鈦鹽為硫酸氧鈦；所述銀鹽為硝酸銀和乙酸銀中的一種或多種；所述鉑鹽為硝酸鉑和氯鉑酸中的一種或多種；所述鈰鹽為六水合硝酸鈰和氯化鈰中的一種或多種；所述鑭鹽為六水合硝酸鑭、氯化鑭和硫酸鑭中的一種或多種；繼續(xù)攪拌的時間為60～90min。

11、步驟4中，所述ph調(diào)節(jié)劑為氨水、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化胺、氫氧化鈣中的一種或幾種；繼續(xù)攪拌的時間為60～90min；所述真空干燥箱干燥溫度為50～60℃，干燥時間為600～800min。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

13、(1)通過銀、鉑、鈰、鑭等元素?fù)诫s改性以及氧化鋅、氧化鈦半導(dǎo)體復(fù)合來改性氧化亞銅，利用銀、鉑、鈰、鑭、銀等元素與銅的協(xié)同作用，促進(jìn)了氧化亞銅光生電子和空穴的有效分離，使氧化亞銅的光催化活性有效增強(qiáng)，提高了納米氧化鋅的抗菌能力；復(fù)合半導(dǎo)體氧化鋅、氧化鈦，在提高光催化活性的同時，提高氧化亞銅的化學(xué)穩(wěn)定性以及抗菌持久性。

14、(2)通過銀、鉑、鈰、鑭等元素?fù)诫s改性以及氧化鋅、氧化鈦半導(dǎo)體復(fù)合來改性氧化亞銅，可以在價帶(vb)和導(dǎo)帶(cb)之間建立中間能級，從而減小禁帶寬度，實(shí)現(xiàn)對可見光波段的響應(yīng)從而有效提高光催化活性，從而提高了納米氧化亞銅的防霉能力，與此同時提高了對太陽光的利用率，從而提高了納米氧化亞銅的甲醛降解能力以及降解污水廢水的能力。

15、(3)通過表面活性劑對光催化型抗菌材料改性，提高了納米氧化亞銅的表面活性，使得光納米氧化亞銅保持長久的抗菌、防霉、降解甲醛及抗病毒等能力。

16、(4)本發(fā)明制備工藝簡單，原料來源豐富，具有優(yōu)異的應(yīng)用前景。

17、(5)本發(fā)明使用方便，添加到涂料中，不僅可以用作著色劑使母材具有抗菌防霉除甲醛的優(yōu)異性能，還可以可按原有生產(chǎn)工藝進(jìn)行制品的生產(chǎn)，不會增加繁瑣工序。并且在船舶防污涂料領(lǐng)域，該發(fā)明在漆膜表面形成防污溶液的薄層，可降低生物機(jī)體中主酶對生物生命代謝的活化作用，以此縮短生物壽命，并可使生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，從而達(dá)到防污的目的。