[发明专利]还原性氧化石墨烯-二硫化钼-银的三元复合抗菌材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种还原性氧化石墨烯‑二硫化钼‑银(rGO‑MoS₂‑Ag)的三元复合抗菌材料及其其制备方法，本发明以还原性氧化石墨烯(rGO)、二硫化钼(MoS₂)以及硝酸银(AgNO₃)为原料，以聚乙二醇为改性剂，L‑抗坏血酸为还原剂，采用方法简便的一锅法制备还原性氧化石墨烯‑二硫化钼‑银的三元复合抗菌材料，由该方法制备的三元复合材料，呈现二维材料典型的层状结构，银颗粒负载成功且分布均匀，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抑制效果，所含Ag⁺离子释放缓慢且稳定，具有长久抑菌效果，未来在生物医学、食品抗菌包装等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及抗菌材料制备技术领域，特别是涉及还原性氧化石墨烯-二硫化钼-银(rGO-MoS₂-Ag)的三元复合抗菌材料的制备及其应用。

背景技术

随着生物医药技术的飞速发展，各种具有不同功能的抗生素被开发出来，抗生素的广泛使用导致超级耐药细菌大量产生，严重威胁人类健康。开发具有高效抗菌性能的功能化材料代替抗生素，将有助于避免耐药细菌的产生从而保护公共健康。近年来，一些新型抗菌材料诸如一氧化氮纳米颗粒、纳米氧化锌、二氧化钛等已经被开发并应用于耐药性细菌感染治疗等领域，表现出良好杀菌性能。其中，银抗菌材料是目前研究与应用最多的一种广谱抗菌剂，在与菌体接触时，可以与细胞膜相互作用，具有良好的抗菌效果。但是，许多银抗菌材料的稳定性较差，易于团聚且所含Ag⁺离子容易突释，极大地减弱银抗菌材料长效性，同时增加其生物毒性。

作为二维材料的突出代表，石墨烯和二硫化钼由于其独特的结构特性和自身可产生氧化应激的性质，在抗菌材料领域显示了巨大的发展潜力，目前，石墨烯和二硫化钼作为抗菌材料，在食品包装和水消毒等方面领域均具有一定的应用，但石墨烯和二硫化钼的自身抗菌特性有限，需要与其他材料复合，以增强其抗菌性能。

发明内容

针对上述现有技术的缺点和不足，本发明提供一种还原性氧化石墨烯-二硫化钼-银的三元复合抗菌材料。

本发明所采用的技术方案是这样的，一种还原性氧化石墨烯-二硫化钼-银的三元复合抗菌材料，以还原性氧化石墨烯为基底，负载银颗粒的二硫化钼纳米片覆盖或嵌入还原性氧化石墨烯基底。

本发明还提供了上述还原性氧化石墨烯-二硫化钼-银的三元复合抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将单层氧化石墨烯粉末分散于超纯水中，超声并磁力搅拌得到氧化石墨烯分散液；

(2)向将步骤(1)得到的氧化石墨分散液中加入还原剂硼氢化钠，60-100℃水浴并磁力搅拌保持1-2.5h，待反应结束后，冷却至室温，离心、水洗、干燥，最终得到还原性氧化石墨烯材料粉末；

(3)将二硫化钼粉末以及聚乙二醇共同分散于超纯水中，超声并磁力搅拌得到二硫化钼分散液；

(4)将步骤(2)得到的还原性氧化石墨烯粉末分散于超纯水中得到还原性氧化石墨烯分散液；

(5)将步骤(4)得到的还原性氧化石墨烯分散液与步骤(3)得到的二硫化钼分散液共混，超声并磁力搅拌得到第一反应混合物；

(6)将步骤(5)得到的第一反应混合物在110-200℃下油浴并磁力搅拌保持10-16h，待反应结束后，冷却至室温，离心、水洗、干燥，最终得到还原性氧化石墨烯/二硫化钼复合材料；

(7)将步骤(2)得到的还原性氧化石墨烯粉末，步骤(3)得到的二硫化钼分散液共同混合，边搅拌边向其中加入硝酸银和还原剂L-抗坏血酸，并用盐酸调剂pH值为4-5，得到第二反应混合物；