[发明专利]一种纤维素/银/氯化银复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维素基杂化材料及其制备方法，特别涉及一种银/氯化银的纤维素基杂化材料及其制备方法。

背景技术

杂化材料是两相或者两相以上材料均匀复合的复合材料。以聚合物作为基体相，以金属、无机物和高分子为增强相的统称为聚合物基纳米复合材料。聚合物基纳米复合材料具有超过一般复合材料的性能，包括抗张强度、弹性模量、热变形温度、气体通过性等。其中，聚合物基无机杂化材料将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性能糅合在一起，从而产生许多特异的性能。自从首次报道成功制备尼龙6/粘土插层型杂化材料以来，聚合物基杂化材料的研究引起了国内外的广泛关注，被科学界称为21世纪最有前途的材料之一。目前，聚合物基杂化材料的研究成为目前新材料领域研究的热点和前沿课题，并已从基础研究阶段向工业化生产阶段发展。

聚合物基无机杂化材料中无机粒子在聚合物中的分散状态可存在三种微观结构状态：(1)无机粒子在聚合物中形成第二聚集态结构；(2)无机粒子以无规则的分散状态存在，有的聚集成团，有的以个别分散形式存在；(3)无机粒子均匀而个别地分散在基体中。为了获得性能良好均匀的杂化材料，通常希望聚合物基杂化材料中无机纳米粒子以第3种分散相结构形态存在。

无机颗粒在有机聚合物基底上分散形成聚合物基杂化材料，形成聚合物基杂化材料有三种方式：(1)有机物和无机物先分别合成，再进行复合；(2)无机物或有机物先合成，再在这个基础上生成有机物或无机物，并同步复合；(3)有机物和无机物同步合成，合成与复合同步进行。要得到无机物增强有机聚合物基底的聚合物基杂化材料，就需要无机物在有机物基底上均匀分散，而第3种合成与复合同步进行的方式，更加容易得到均匀复合的聚合物基杂化材料。

纤维素作为一种天然高分子材料，来源广泛，是地球上最丰富的一类生物大分子，具备很多优异性质，如精细的网状结构、良好的生物相容性和生物可降解性、优异的力学性能，是对环境友好的高分子材料。因此，利用纤维素为基体，取代目前昂贵的合成高分子基体，开展纤维素基功能杂化材料的研究，可以显著降低复合材料的制备成本，促进此类材料的推广应用。

目前，国内外对于纤维素基杂化材料及其制备方法的研究众多，而对于纤维素/银杂化材料的研究较少，主要研究如下：

在国外，T.Maneerung等利用硼氢化钠为还原剂，以硝酸银为银盐，通过把细菌纤维素浸入到硝酸银溶液中，经过还原剂硼氢化钠的还原作用，然后在-52℃的条件下，制备得到细菌纤维素/银纳米复合材料，该材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有很好的抗菌性(Maneerung,T.,Tokura,S.,&Rujiravanit,R.Impregnation of silver nanoparticles into bacterial cellulose for antimicrobial wound dressing.Carbohydrate Polymers,2008,72:43-51.)；Maria等将细菌纤维素膜室温在硝酸银溶液中浸泡24小时后，分别利用肼、羟胺和抗坏血酸为还原剂，结合凝胶或聚乙烯基吡咯烷酮合成出细菌纤维素/银纳米复合材料(Maria,L.C.D.,Santos,A.L.C.,Oliveira,P.C.,Barud,H.S.,Messaddeq,Y.,&Ribeiro,S.J.L.Synthesis and characterization of slver nanoparticles impregnated into bacterial cellulose.Materials Letters,2009,63,797-799.)；Chen等利用羧甲基纤维素钠为还原剂和稳定剂，利用微波合成的方法合成出细菌纤维素/银纳米颗粒(Chen,J.,Wang,J.,Zhang,X.,Jin,Y.L.Microwave-assisted green synthesis of silver nanoparticles by carboxymethyl cellulose sodium and silver nitrate.Materials Chemistry and Physics,2008,108,421-424.)。