[发明专利]含纳米氧化亚铜/丝素蛋白复合物及其制备方法

说明书

本发明公开一种含纳米氧化亚铜/丝素蛋白复合物及其制备方法，其特征在于：制备该复合物的主要原料的重量份组成包括：丝素蛋白1.0‑2.0份，五水硫酸铜0.5‑2份，氢氧化钠0.58‑1.92，维生素C为0.7‑2.8份。制备步骤包括：将丝素蛋白溶解于去离子水中制备出丝素蛋白溶液；将五水硫酸铜配制成硫酸铜溶液加入到丝素蛋白溶液中搅拌均匀，然后加入氢氧化钠溶液，调节pH值为10‑12；将维生素C配制成溶液加入到上述步骤(2)得到的溶液中，常温反应30‑60小时，透析2‑4天，冷冻干燥获得纳米氧化亚铜/丝素蛋白多孔海绵。能有效的阻碍纳米氧化亚铜粒子的团聚，且增加纳米氧化亚铜的稳定性，防止其氧化，制备多种形状的材料优点。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种含纳米氧化亚铜/丝素蛋白复合物及其制备方法。

背景技术

丝素蛋白是由蚕茧脱胶而来，是一种自然界非常丰富的天然蛋白质，从蚕丝中提取的丝素蛋白具有独特的分子结构，优异的机械性能、良好的吸湿和保湿性能、良好的生物相容性、生物可降解性、无免疫原性等优异性能。可以制备成纳米粒子、膜、纤维、多孔海绵，3D打印支架等。已被广泛应用于食品、化妆品，生物医用等领域。

纳米氧化亚铜作为铜的一价氧化物，是新型的少数可被可见光激发的p型半导体材料，禁带宽度为2.2ev，由于其特殊的晶体结构，已经应用到物理和化学的许多领域，如消毒杀菌、废水处理、空气净化、石油泄露的清除、藻毒素的降解等。大量的研究表明纳米氧化亚铜是一种新型的无机抗菌剂，具有良好的广谱抗菌性能。相比纳米银，纳米氧化亚铜成本低，无毒，且制备方法简单，具有很大的开发潜力。

公开号为CN106676753B的专利申请中公开了一种含纳米氧化亚铜、丝素蛋白和聚氧化乙烯的抗菌纳米纤维(膜)及其制备方法，是将纳米氧化亚铜、丝素蛋白、聚氧乙烯共混水溶液进行静电纺丝，制备具有抗菌性能的纳米纤维，该申请是直接的采用氧化亚铜为原料、直接共混溶液会导致氧化亚铜有部分团聚，从而致使氧化亚铜在纳米纤维中分散不均匀，且分散不均的氧化亚铜好容易发生氧化，从而影响最终产品的性能。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种采用原位还原的方法制备能有效的阻碍纳米氧化亚铜粒子的团聚，且增加纳米氧化亚铜的稳定性，防止其氧化，制备多种形状的材料，通过简单的乙醇、甲醇或水蒸气处理后丝素蛋白可转变成不溶于水的β-折叠结构的纳米氧化亚铜/丝素蛋白复合物。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种纳米氧化亚铜/丝素蛋白复合物，制备该复合物的主要原料的重量份组成包括：丝素蛋白1.0-2.0份，五水硫酸铜0.5-2份，氢氧化钠0.58-1.92，维生素C为0.7-2.8份。

本发明还提供一种纳米氧化亚铜/丝素蛋白复合物的制备方法，步骤包括：

(1)将丝素蛋白溶解于去离子水中制备出丝素蛋白溶液；

(2)将五水硫酸铜配制成硫酸铜溶液加入到丝素蛋白溶液中搅拌均匀，然后加入氢氧化钠溶液，调节pH值为10-12；

(3)将维生素C配制成溶液加入到上述步骤(2)得到的溶液中，常温反应30-60小时，透析2-4天，冷冻干燥获得纳米氧化亚铜/丝素蛋白多孔海绵。

本发明步骤(1)中丝素蛋白的溶液的浓度为2-4wt％(因为浓度太高，分子链不能完全伸展，不利于铜离子络合到分子链上，因此采用2-4wt％的浓度)。

本发明步骤(2)中硫酸铜的浓度为0.04-0.16mol.L-1，且丝素蛋白与五水硫酸铜的质量比为1:0.5-2；氢氧化钠溶液的浓度为0.2mol.L-1；(因为硫酸铜的浓度太高或丝素蛋白与五水硫酸铜的比例太大，容易产生沉淀，氢氧化钠主要是用于调节溶液的pH值，浓度太高不易于调节)。