[发明专利]装载银纳米颗粒的铁基金属-有机框架材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及材料领域，具体涉及一种装载银纳米颗粒的铁基金属‑有机框架材料及其制备方法与应用。该方法包括：(1)将铁盐和有机配体按照摩尔比为1:(1‑4)于100‑160℃下反应3‑6天，接着依次进行洗涤和烘干，得到第一产物；(2)控制第一产物与银离子的质量比为1：(2‑6)，于60‑80℃下反应3‑4天，得到第二产物；(3)将第二产物与抗坏血酸按照摩尔比为1：(1‑4)分散于有机溶剂中，并调节pH值至8‑11，然后在70‑110℃下反应3‑6天。该材料可以实现银纳米颗粒的装载与缓慢释放，使得制得的装载银纳米颗粒的铁基金属‑有机框架材料具有持续缓慢释放和连续持久抗菌的效果。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种装载银纳米颗粒的铁基金属-有机框架材料及其制备方法与应用。

背景技术

抗生素可以大大降低因微生物病原体感染而导致的死亡，近年来，由于抗生素的滥用而产生了许多耐药性强的超级细菌，成为人类健康新的威胁。科学家研究发现金属银纳米颗粒(AgNP)在遏制细菌、微生物感染具有良好的应用前景。但是银纳米颗粒在使用过程中会出现爆释现象，从而导致其只能够起到短暂抗菌的效果。

金属-有机框架材料(MOFs)是近几十年新兴的一种多孔晶体材料，是一类以金属离子或金属团簇为节点，有机配体为链接单元，通过配位方式自组装而成的一维、二维或三维的晶体材料。由于其多变的结构与良好的性能以及多孔道结构被应用于药物装载。相较于无机材料或有机材料，MOFs具有以下几点优势：(1)材料具有高孔隙率和大Langmuir比表面积，在迄今为止的文献报道中，MOFs的最大比表面积约7140m²/g，其理论值更是超过10000m²/g。而传统的多孔材料如沸石、活性炭等，其Langmuir比表面积最高也只能达到1000m²/g或3000m²/g。(2)材料组成多样，根据金属与有机配体的不同搭配，可以调节组分的配位形式，从而改变材料的结构以及结构中孔的形状和大小，使材料的结构具有多样性和可调性。(3)材料尺寸具有可调控性，合成的MOFs材料既可以大至毫米级别，也可以小至纳米级别，适用范围较广。(4)具有一定的热稳定性和化学稳定性，弥补了有机材料的稳定性差的缺点。(5)内部或表面进行功能化修饰，赋予材料更多的性能。(6)合成条件较为温和，方法简单，水热或溶剂热反应便可得到材料。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的银纳米颗粒爆释导致的抗菌效果短暂的问题，提供一种装载银纳米颗粒的铁基金属-有机框架材料及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种装载银纳米颗粒的铁基金属-有机框架材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将铁盐和有机配体按照摩尔比为1:(1-4)溶解在有机溶剂中，然后于100-160℃下反应3-6天，接着依次进行洗涤和烘干，得到第一产物；

(2)将步骤(1)所得第一产物加入到含有银离子的有机溶剂中，并控制所述第一产物与银离子的质量比为1：(2-6)，然后于60-80℃下反应3-4天，得到第二产物；

(3)将步骤(2)所得第二产物与抗坏血酸按照摩尔比为1：(1-4)分散于有机溶剂中，并加入碱液调节pH值至8-11，然后在70-110℃下反应3-6天，得到装载银纳米颗粒的铁基金属-有机框架材料。

优选地，在步骤(1)中，所述铁盐为FeCl₃、Fe(NO₃)₃·9H₂O或[Fe₃O(OOCCH₃)₆OH]·2H₂O。