[发明专利]一种纳米铜粒子及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米铜粒子，其由超临界水热法制备而成，其形状为球形纳米簇型，平均粒径为100nm‑200nm。本发明纳米铜粒子为球形纳米簇型，具有很好的抗菌效果，可用于纱线、面料、涂料和隔热窗膜等产品，广泛应用于纺织用品、内外墙涂料、汽车内饰和抗菌除臭材料等领域，具有巨大的环保优势和广阔的市场前景。此外，本发明还公开了纳米铜粒子的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种纳米铜粒子，此外，本发明涉及前述纳米铜粒子的制备方法。

背景技术

纳米技术是研究分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。纳米尺度下的原子或分子，能表现出许多新的特性，利用这些特性制造具有特定功能材料的技术，就称为纳米技术。纳米材料，是指其结构单元的尺寸介于1nm～200nm范围之间的材料。由于其尺寸已经接近电子的相干长度，使得性质发生很大变化。并且由于其尺度已接近光的波长，加上表面效应，因此其特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

金属银和铜具有广谱抗菌性、耐热性好、分散性好及抗药性小等优异性能而应用于各种生物材料和医疗器械中。金属银河铜有两种杀菌机理:1)金属离子带正电，细胞膜带有负电荷,金属离子能依靠库伦引力牢固吸附细胞膜，穿透细胞壁,导致细胞壁的破裂，引起细胞质的外流，导致细菌的死亡。2)金属离子能作为催化活性中心激发水或者空气中的氧气产生羟基自由基(-OH)及活性氧离子(O^2-),从而产生氧化应激反应,破坏细菌的繁殖能力,致使细菌的死亡。由于银价格昂贵,并且银的抗菌效果受光和热的影响,长期使用易被还原而降低抗菌效果。所以,研究铜的新型抗菌生物材料是非常有意义的。

中国专利CN104186499A公开了一种噻菌铜杀菌剂的制备方法，该方法所制备的杀菌剂为组合物，成本高，抗菌效果一般；中国专利CN105475375A公开了一种含硫酸铜钙抗菌剂的制备方法，该方法所制备的抗菌剂为组合物，工艺复杂，且抗菌效果不理想；中国专利CN105815325A公开了一种有机铜抗菌剂的制备方法，该方法所制备的抗菌剂为抗菌组合物，抗菌效果一般且对环境有一定影响。

发明内容

针对现有技术的上述不足，根据本发明的实施例，希望提供一种纳米铜粒子，该铜粒子为球形纳米簇型，其表面积很大，具有很强的吸附效应，具有很强的杀菌效果。此外，本发明还希望提出前述纳米铜粒子的制备方法。

根据实施例，本发明提供的一种纳米铜粒子，其由超临界水热法制备而成，其形状为球形纳米簇型，其粒径为100nm-200nm。

根据实施例，本发明提供的一种纳米铜粒子的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将铜盐和碱溶于水，并在超临界反应釜中搅拌均匀；

步骤二、将反应釜加热至80-100℃，加入溶剂，并搅拌均匀；

步骤三、继续升温至150-250℃，再加入还原剂，然后增大压力至5-10MPA，保温反应10-18小时；

步骤四、反应结束后，待反应装置冷却至室温后，过滤出反应产物，用无水乙醇洗涤三次，然后用去离子水洗涤三次，然后在80-100℃下真空干燥12-20小时，制得形状为球形纳米簇型，粒径为100nm-200nm的纳米铜粒子。

优选地，步骤一中，所述的铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜；所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选地，步骤二中，所述的溶剂为正丁烷、正戊烷或正己烷。

优选地，步骤三中，所述的还原剂为季戊四醇、新戊二醇或丁二醇。