[发明专利]磷酸锆载体、磷酸锆载铜抗菌剂、磷酸锆抗菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种磷酸锆载体、磷酸锆载铜抗菌剂、磷酸锆抗菌剂及其制备方法和应用。该磷酸锆载体的制备方法如下：在含有氯氧化锆和缓冲对的酸性溶液中滴入含碱金属离子和磷酸根的水溶液之后，得混合料液；调节混合料液的pH为2‑4；与模板剂充分混合，反应即可；滴入过程中，搅拌转速300‑1500rpm，滴加速度600‑3000滴/分钟，每滴0.05‑0.5mL；模板剂选自聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺和正丁胺，反应的温度、压力及时间分别为110℃以上、0.15MPa以上、2‑24h，模板剂的质量百分比为0.05％‑1％。本发明的载体制备方法，能够获得边长更小的立方体结构的载体；本发明的抗菌剂抗菌效果更优。

技术领域

本发明涉及一种磷酸锆载体、磷酸锆载铜抗菌剂、磷酸锆抗菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

当今食品安全已成为社会关切的问题，导致人们对抗菌食品包装袋的迫切需求。解决包装材料抗菌问题的主要方法是利用具有抗菌作用的材料与聚合物基体进行复合改性，制备具有抗菌作用的包装材料。该包装材料在使用过程中会逐步释放抗菌成分，达到抗菌的目的。

与有机抗菌剂相比，无机抗菌剂具有抗菌能力强、持久，热稳定性好，特别是细菌等病原微生物对金属离子抗菌剂不易产生抗菌性突变等特点，目前广泛作为金属离子抗菌剂使用的有铜离子、银离子和锌离子，上述三种离子各有其自身的特点：铜离子成本低但易氧化变色，锌离子成本低但抗菌强度只有银离子的约千分之一，银离子成本高但抗菌强度好。

由于银离子的抗菌强度好，故目前仍以银离子抗菌剂的研究较多。专利文献CN1600536A公开一种纳米层状磷酸锆载银复合无机抗菌粉及其制备方法，它以纳米层状磷酸锆为载体，其pH在1-2之间，圆片最长径小于600nm、厚度小于50nm。而本领域技术人员知晓，片状无机抗菌粉在加工过程中，容易团聚，不容易与基材(例如食品包装材料、人造纤维)或基体溶液(例如涂料)混合均匀，进而无法实现较优的抗菌效果。

专利文献CN102763678A公开一种立方体磷酸锆载银抗菌粉的制备方法，将银负载在磷酸锆立方体上，且磷酸锆立方体的边长为400-1000nm。由于该专利文献提及的制备方法无法制得更小边长的磷酸锆载体，进而无法进一步获得抗菌效果更优的抗菌剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中磷酸锆载体的制备方法无法制得更小边长的磷酸锆载体、进而无法进一步提升所得抗菌剂的抗菌效果的缺陷，而提供一种磷酸锆载体、磷酸锆载铜抗菌剂、磷酸锆抗菌剂及其制备方法和应用。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供一种磷酸锆载体，所述磷酸锆载体为磷酸锆碱金属盐，所述磷酸锆载体的结构为立方体，所述磷酸锆载体的边长的D90为100-400nm。

本发明还提供一种前述的磷酸锆载体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)在含有氯氧化锆和缓冲对的酸性溶液中滴入含碱金属离子和磷酸根的水溶液之后，得混合料液；

(2)调节所述混合料液的pH为2-4，得磷酸锆载体溶胶；

(3)所述磷酸锆载体溶胶与模板剂充分混合，反应，即得；

步骤(1)中，所述滴入过程中，所述酸性溶液的搅拌转速为300-1500rpm，所述水溶液的滴加速度为600-3000滴/分钟，每滴为0.05-0.5mL；步骤(3)中，所述模板剂为聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺和正丁胺中的一种或多种，所述反应的温度为110℃以上，所述反应的压力为0.15MPa以上，所述反应的时间为2-24h，所述模板剂的质量百分比为0.05％-1％，所述质量百分比为所述模板剂的质量占所述磷酸锆载体溶胶与所述模板剂的总质量的百分比。