[发明专利]一种纳米硅线/纳米银复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型材料合成技术领域，涉及一种新型纳米复合材料的制备方法，具体涉及一种纳米硅线/纳米银复合材料的制备方法。

背景技术

纳米硅线(Silicon nanowires，SiNWs)，作为一种新的一维半导体纳米材料，由于其特殊的光学、电学、催化性，受到普遍的关注，并且已经被广泛地应用于纳米器械的制备、电池和生物传感器等研究领域。近年，更有相关报道发现在纳米硅线表面还原某些金属盐形成表面修饰金属粒子的纳米硅线复合材料，不仅能够维持各自所具有的性质，同时还展现了新的性质，达到了一种1+1大于2的效应。

金属银或者银离子作为一种古老而有效的杀菌剂被广泛应用于各种领域。纳米级的银粒子——纳米银的发现和合成为银的应用开辟了新的道路。迄今为止，已经合成了很多不同表面性质、不同粒径大小的纳米银及其复合物。但这些纳米银及其复合物的制备均具有费时长、过程复杂、重复性低并且纳米银容易团聚或者被氧化等缺点。这些缺陷严重影响了纳米银的性质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有良好稳定性及强抗菌性的纳米硅线/纳米银复合材料的制备方法。

本发明采用如下技术方案，一种纳米硅线/纳米银复合材料的制备方法，包括下述步骤：

(1)将纳米硅线分散于无水乙醇中，制成过饱和的纳米硅线分散液；

(2)取步骤(1)得到的所述过饱和的纳米硅线分散液的上层饱和的纳米硅线溶液，加入终浓度为0.005mol/L的氢氧化钠溶液反应；

(3)在步骤(2)反应得到的溶液中加入终浓度为0.025mol/L的硝酸银溶液反应；

(4)将步骤(3)反应得到的产物经过离心处理后，用去离子水清洗，最后溶于0.5％的全氟磺酸(Nafion)或者5％的乙醇中，得到纳米硅线/纳米银复合材料溶液。

本发明通过将纳米银修饰到纳米硅线表面，形成了纳米硅线/纳米银复合材料，提高了纳米银的分散性，解决了其容易团聚，易被氧化的缺点。

以本发明方法制备的纳米硅线/纳米银复合材料在置于光照和避光的条件下，可以保存至少一个月，依然具有良好的稳定性。

通过运用常规的微生物实验方法测定细菌的生长曲线，检验根据本发明方法制备的纳米硅线/纳米银复合材料的抗菌性。可以通过纳米硅线/纳米银复合材料与培养基的体积比来计量该材料的浓度。在低浓度时，此纳米硅线/纳米银复合材料对革兰氏阳性菌和阴性菌都具有抑制生长的作用；在高浓度时，此材料具有很强的杀菌能力。

本发明不仅制备方法简单、快捷、无污染、经济，而且克服了前人制备纳米银容易团聚的缺陷，合成一个稳定的、强抗菌性的新型纳米复合材料。

附图说明

图1为根据本发明制备纳米硅线/纳米银复合材料的合成路线图。

图2为根据本发明方法制备的纳米硅线/纳米银复合材料的扫描电子显微镜(SEM)表征图。

图3为根据本发明方法制备的纳米硅线/纳米银复合材料在暗条件和光照条件下的颜色观察和紫外可见吸收图。

图4为根据本发明方法制备的纳米硅线/纳米银复合材料对革兰氏阳性菌——枯草芽孢杆菌(B.subtilis)生长的影响曲线图。

图5为根据本发明方法制备的纳米硅线/纳米银复合材料对革兰氏阴性菌——大肠杆菌(E.coli)生长的影响曲线图。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明的制备方法，但本发明并不受其限制。

以下为1mL纳米硅线/纳米银复合材料的制备过程：