[发明专利]纳米银复合材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于无机抗菌剂的制备领域，尤其是纳米银复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着抗抗生素耐药性菌株的日益增多，无机抗菌剂纳米银及其复合材料逐渐成为人们研究的热点。纳米银用于治疗应用，其稳定性是一个重要问题。先前的研究表明，纳米银颗粒在溶液中是不稳定的，当它的平均粒径大于40nm或在高浓度状态下就容易发生聚集。

在纳米银的主要的修饰剂中，经聚合物修饰的纳米银颗粒，其抗菌性能改善是明显的，因为聚合物对纳米银的稳定作用是最好的，但是这些高分子修饰剂或保护剂很难满足绿色生产的要求，而且还可能会对人体产生毒害作用。

有研究者采用安全无毒的聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)为分散剂，制备得到稳定的纳米银溶胶，但其纳米粒径仍然偏大。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种纳米银复合材料及其制备方法与应用，通过简单的、低能耗的化学还原法制得稳定、高分散的带有不同电荷的纳米银复合材料Ag NPs-Poly⁽⁺⁾。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种纳米银复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将可溶银盐与水溶性阳离子多聚体的去离子水溶液的混合液A逐滴加至还原剂的去离子水溶液中得混合液B，室温反应，将所得阳离子多聚体纳米银溶胶的悬浮液离心、洗涤。

进一步，所述水溶性阳离子多聚体为多聚邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、多聚左旋赖氨酸、多聚乙烯亚胺、水溶性壳聚糖或壳聚糖衍生物以及树状高分子。

在上述方案中，所述混合液A中银盐与所述水溶性阳离子多聚体的浓度比为1:100～3:5。

在上述方案中，所述还原剂为硼氢化钠或L-抗坏血酸，所述混合液B中还原剂与所述可溶银盐的浓度比为0.5～1.5。

在上述方案中，所述反应时间为至少320min。

在上述方案中，所述离心的转速为不低于10000rpm，所述离心时间为不少于80min。

本发明还包括按照上述制备方法得到的纳米银复合材料。

进一步，所述纳米银粒径为4～5nm。

本发明还将纳米银复合材料作为杀菌的用途。

有益效果： 

(1)利用低毒或无毒的水溶性阳离子多聚体制备得到的Ag NPs-Poly⁽⁺⁾，可大大降低纳米银对人体产生的副作用；

(2)通过化学还原法所制得的Ag NPs-Poly⁽⁺⁾纳米银颗粒非常均匀且粒径很小，均在4～5nm之间；

(3)通过改变反应中水溶性阳离子多聚体与银盐的用量来调节Ag NPs-Poly⁽⁺⁾表面的电荷量，进而调节其杀菌性能；

附图说明

图1为Ag NPs-Poly⁽⁺⁾溶胶的吸收特征峰随反应时间的变化图。

图2为Ag NPs-Poly⁽⁺⁾纳米银复合材料形貌随时间演变的透射电镜图。

图3为具有不同电荷量的Ag NPs-Poly⁽⁺⁾对致病菌绿脓杆菌的吸附作用图。

图4为具有不同电荷量的Ag NPs-Poly⁽⁺⁾对致病菌绿脓杆菌的生长曲线的影响。

图5为具有不同电荷量的Ag NPs-Poly⁽⁺⁾对致病菌绿脓杆菌的杀菌曲线。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明所用水溶性阳离子多聚体为PDDA，其他优选的水溶性阳离子多聚体多聚左旋赖氨酸、多聚乙烯亚胺、壳聚糖和壳聚糖衍生物以及树状高分子均有很好的水溶性且都带有正电荷，均可实现反应，在此并未一一列出，但均在本发明的保护范围内。

对于混合液A中银盐与水溶性阳离子多聚体的浓度比为1:100～3:5，当浓度比小于1:100时，形成的纳米银颗粒在溶液中不稳定；当浓度比大于3:5时，形成的纳米银溶胶呈负电位；当浓度比位于1:100～3:5之间，随着浓度比增加，纳米银溶胶表面的Zeta电位值降低，因此可根据需要的Zeta电位值来调节银盐与水溶性阳离子多聚体的浓度比。

实施例1

(1)纳米银复合材料Ag NPs-Poly⁽⁺⁾的制备与表征：