[发明专利]一种载银抗菌剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种载银抗菌剂，其由多巴胺改性的炭基材料以及负载在炭基材料以的银纳米颗粒组成。本发明还公开了上述载银抗菌剂的制备方法，该方法先采用多巴胺对炭基材料进行改性，得到多巴胺改性的炭基材料；再通过水浴还原法将银纳米颗粒负载在炭基材料上，得到载银炭基材料。本发明通过采用多巴胺对炭基材料进行改性，使得到的炭基材料吸附性能更强，从而表面载银量明显提高且后期银流失缓慢，从而使本发明的抗菌剂抗菌效果优异，持续杀菌能力强。

技术领域

本发明涉及一种载银抗菌剂，还涉及上述载银抗菌剂的制备方法，属于环境材料技术领域。

背景技术

安全可靠的饮用水供应对保障人民健康和经济发展具有重要意义，供水企业必须实行从水源到用户的全过程管理，特别是管网供水阶段，保障最终用户得到安全优质的饮用水。尽管出厂水通过加氯消毒，大量微生物已经被杀死，甚至维持管网水含有一定余氯量以继续保持消毒作用，用水终端还是会出现细菌学指标合格率明显下降的问题。最新研究和行业应用结果表明，常规的氯消毒工艺、接触氧化除铁除锰和氯化消毒工艺以及混凝、沉淀、过滤和氯消毒工艺等方法不能有效去除水中微生物。

多巴胺是海洋贻贝类分泌物的重要组成成分，具有环境友好，吸附性能好等优点。其正式的化学名称为：4-(2乙胺基)苯-1，2-二醇，简称DA，其表面具有儿茶酚结构，能够和大多数材料表面反应并且吸附在材料表面，此外还具有丰富的氨基基团，这使得多巴胺在和材料反应后，还能作为反应平台通过基团吸附其他物质。

银离子广谱杀菌性具有悠久的应用历史，炭基材料优异的吸附性能也经常被应用到水处理领域。通过在炭基材料中引入银系抑菌材料，不仅能杀死饮用水中细菌微生物，而且能降低炭基材料表面的微生物数量，抑制微生物在炭基材料表面增殖，提升饮用水口感，进一步保障饮用水安全。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种载银抗菌剂，该抗菌剂的载体为多巴胺改性的炭基材料，相比于未改性的炭基材料，多巴胺改性后的炭基材料上的银吸附量显著增加，且银释放速率变慢，能达到缓释的效果。

本发明还要解决的技术问题是提供上述载银抗菌剂的制备方法，该制备方法通过引入多巴胺改性炭基材料，在炭基材料表面形成多巴胺膜，多巴胺具有丰富的基团，在吸附基体后还能作为载体吸附其他物质，增加炭基材料表面的基团数量，即增强炭基材料表面的吸附位点，后期通过还原剂将银离子还原为单质银，单质银能与炭基材料表面紧密结合，其结合力超越简单的物理吸附，在载银量提高的同时还能减缓银流失的速率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种载银抗菌剂，由多巴胺改性的炭基材料以及负载在炭基材料以的银纳米颗粒组成。

其中，所述炭基材料为活性炭、活性炭纤维、碳纳米管或石墨烯；优选活性炭。

上述载银抗菌剂的制备方法，该制备方法先采用多巴胺对炭基材料进行改性，得到多巴胺改性的炭基材料；再通过水浴还原法将银纳米颗粒负载在炭基材料上，得到载银炭基材料。

上述载银抗菌剂的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，对炭基材料进行预处理后备用；

步骤2，先将一定量的多巴胺溶解于缓冲溶液中，避光情况下磁力搅拌一段时间后，再将一定量的炭基材料溶解于上述缓冲溶液中，充分搅拌混匀，最后水洗过滤并干燥，得到多巴胺改性的炭基材料；

步骤3，将一定量的多巴胺改性的炭基材料置于含银离子量为0.04～0.08mol/L的银源溶液中(多巴胺改性的炭基材料与银源溶液的固液比为1∶8～1∶12，即加入1克多巴胺改性的炭基材料对应8～12mL银源溶液)，水浴震荡8h～12h，水洗过滤，得到初步载银炭基材料；