本发明涉及一种抗菌防霉材料,尤其涉及一种抗菌防霉剂及其制备方法。
背景技术:
1、随着全球化进程的加速和经济社会的快速发展,人类生活质量的显著提升已成为现代社会的显著特征。这种进步不仅体现在物质层面的富裕,更在于公众对健康和环境卫生标准的日益重视。尽管科技的进步带来了诸多便利,但同时也伴随着环境污染和致病微生物扩散的风险,这些微生物如细菌、真菌和病毒,在自然环境中广泛分布,它们不仅可以在有利的条件下迅速繁殖,还有可能因环境变化或人为因素而产生变异。这些变异体有时会对现有的抗生素表现出强大的抵抗力,使得一些原本可控的感染病变得难以治疗。此外,这些致病微生物的存在不仅导致食品和各种材料的快速恶化和损坏,更严重时会对人类健康构成直接威胁,引发各种传染病和健康问题。因此,如何有效控制这些致病微生物的生长和扩散,保障人们的健康和生活质量,已成为现代社会面临的重要挑战之一。
2、为应对这一挑战,科研人员和产业界纷纷投入到新型、高效、环保且持久的抗菌防霉剂的研发中。这些研究旨在开发出能够广泛应用于日常生活和工业生产中的抗菌防霉材料,以减少致病微生物带来的潜在风险。特别是在医疗保健、食品安全、居家生活和公共设施等领域,需求尤为迫切。一方面,由于过度使用或不当使用抗生素,导致了细菌耐药性的日益增强,使得一些传统的抗生素治疗变得无效;另一方面,霉菌的滋生和传播不仅对人们的健康造成影响,也对食品安全、文化遗产保存等方面构成了严重威胁。在这种背景下,无机抗菌材料因其独特的抗菌机理和良好的稳定性,被认为是解决这一问题的有效途径。当前,纳米技术的发展为无机抗菌剂的研发提供了新的可能,纳米银、纳米铜和纳米氧化锌等无机抗菌剂因其出色的抗菌性能而受到广泛关注,它们通过释放金属离子或利用光催化产生的活性氧物种,能有效抑制或杀灭微生物,为抗菌防霉材料的研发提供了新思路。
3、在抗菌防霉剂的研究领域中,无机抗菌剂的开发尤为关键,它们不仅可以直接抑制微生物的生长,还可以通过加入到各种材料中来提高整体的抗菌防霉性能。这类抗菌剂根据其成分和作用机制,可以分为金属离子型和光催化型两大类,其中金属离子型抗菌剂通过缓慢释放金属离子来抑制微生物的生长;而光催化型抗菌剂则利用光照产生的活性氧物种来破坏微生物的细胞结构,从而达到杀菌效果。通过这些独特的机制,无机抗菌剂能够有效遏制微生物的生长与扩散,为保护公共健康和提高材料的使用寿命提供了有力的支撑。
4、中国发明专利公开号cn110200013a公开了一种抗菌防霉剂及其制备方法与应用。本发明所述抗菌防霉剂为掺铜量0.5%-10%的氧化铜/氧化锌复合纳米颗粒,该颗粒尺寸20-300nm。本发明掺铜氧化锌纳米颗粒具有十分一定的抗菌防霉性能,然而抗菌性能仍有提升空间。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供了一种抗菌防霉剂及其制备方法。
2、具体的,本发明的技术方案为:
3、本发明提供了一种抗菌防霉剂的制备方法,包括下述步骤:
4、将纳米二氧化钛和多巴胺加入到缓蚀溶液;
5、加入铜盐和锌盐;
6、加入氢氧化钠反应;
7、离心、清洗、干燥。
8、优选地,所述纳米二氧化钛的粒径为20-200纳米。
9、优选地,所述铜盐选自硫酸铜、氯化铜、醋酸铜、碳酸铜、硝酸铜和柠檬酸同中的至少一种。
10、优选地,所述锌盐选自硝酸锌、醋酸锌、柠檬酸铜、硫酸锌和氯化锌中的至少一种。
11、优选地,一种抗菌防霉剂的制备方法,包括下述步骤:
12、将100重量份二氧化钛和30-50重量份多巴胺加入到tris-hcl缓蚀溶液,超声;
13、加入2-8重量份五水硫酸铜和80-140重量份六水合硝酸锌;
14、加入300-700重量份氢氧化钠,搅拌反应2-6小时;
15、离心、清洗、干燥、研磨。
16、优选地,所述tris-hcl缓蚀溶液的用量为纳米二氧化钛10-100倍。所述tris-hcl缓蚀溶液溶度为0.05-0.3摩尔/升。
17、优选地,所述tris-hcl缓蚀溶液的ph值为7.2-8.5。
18、优选地,所述超声时间为1-3小时。
19、进一步优选地,一种抗菌防霉剂的制备方法,包括下述步骤:
20、将10-30重量份辣椒碱、1-5重量份十二烷基硫酸钠、100重量份纳米二氧化钛和30-50重量份多巴胺加入到tris-hcl缓蚀溶液,超声;
21、加入2-8重量份五水硫酸铜和80-140重量份六水合硝酸锌;
22、加入300-700重量份氢氧化钠,搅拌反应2-6小时;
23、离心、清洗、干燥、研磨。
24、再进一步优选地,一种抗菌防霉剂的制备方法,包括下述步骤:
25、将10-30重量份辣椒碱、1-5重量份十二烷基硫酸钠、8-12重量份活性连接剂、100重量份纳米二氧化钛和30-50重量份多巴胺加入到tris-hcl缓蚀溶液,超声;
26、所述活性连接剂为丙二醛、戊二醛、1,5-戊二胺和n-羟基丁二酰亚胺中的一种或多种;
27、加入2-8重量份五水硫酸铜和80-140重量份六水合硝酸锌;
28、加入300-700重量份氢氧化钠,搅拌反应2-6小时;
29、离心、清洗、干燥、研磨。
30、本发明还提供了一种抗菌防霉剂,采用上述方法制备而成。
31、本发明的抗菌防霉剂制备方法有效整合了纳米二氧化钛的光催化特性与多巴胺的表面改性功能,通过引入铜和锌离子的互补作用,增强其对微生物的抑制效果,赋予了该抗菌防霉剂优异的持续性与广谱抗菌特性。本发明的抗菌防霉剂适用于包括木材、塑料、印刷品、粉末及流体在内的广泛材质,有效延长其使用寿命,同时保护材料免受微生物侵袭。
1.一种抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
2.如权利要求1所述的抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,所述铜盐选自硫酸铜、氯化铜、醋酸铜、碳酸铜、硝酸铜和柠檬酸同中的至少一种。
3.如权利要求1所述的抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,所述锌盐选自硝酸锌、醋酸锌、柠檬酸铜、硫酸锌和氯化锌中的至少一种。
4.如权利要求1所述的抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
5.如权利要求4所述的抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,所述tris-hcl缓蚀溶液的用量为纳米二氧化钛10-100倍。
6.如权利要求4所述的抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,所述tris-hcl缓蚀溶液的ph值为7.2-8.5。
7.如权利要求4所述的抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
8.如权利要求7所述的抗菌防霉剂的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
9.一种抗菌防霉剂,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述方法制备而成。