[发明专利]利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法

说明书

本发明涉及一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法。本发明的通过等离子体处理合成的纳米硫化铜粉末相比由现有的湿式工序制造的硫化铜粉末，其纯度高、均质、粒度也均匀，不含杂质。另外，具有能够利用低价位的氧化铜化合物或者硫化铜化合物等来以高收率合成纳米硫化铜粉末的优点。

技术领域

本发明涉及一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法。

背景技术

为了防止细菌感染，有必要使用卫生产品，然而抗菌产品相比一般产品价格高，因此广泛使用利用有机抗菌剂的廉价产品。然而，从长期的毒性观点上来看，与有机抗菌剂相比，使用对人体无害的无机抗菌剂的抗菌产品成为最佳的选择。事实上，虽然无机抗菌剂其性能在抑制细菌或者杀菌方面更加优秀，然而没有起到积极应用的作用，商用化的Ag、CuO、ZnO、TiO₂等的无机添加剂也是虽然具有抗菌性能，然而因其价格昂贵或者对氧化脆弱，而不能有效杀灭霉菌、大肠菌等菌株。因此，需要价位低且效率卓越的无机抗菌剂。

尤其，当为铜时，虽然以CuO的形态应用，然而铜对氧化非常弱，而原有的Cu的性能降低，具有抗菌/杀菌等性能也降低的问题。另外，铜化合物对水分脆弱，导致即便是少量的水分也容易再凝聚，因此目前为止难以确保具有预定的粒径的铜化合物微粒子。

为此，为了极大减少铜的氧化，试图使用过CuS。目前CuS是通过湿式加工来制造，然而存在比CuO价格昂贵的缺点。另外，目前销售的CuS中含有的相当部分为O等杂质，因此依旧存在氧化的问题。另外，粒径范围也是从nm至μm而非常不均匀。

通过如上所述湿式加工合成的CuS作为添加剂，即便添加0.1wt％水准的少量，也显示出高的抗菌、灭菌特性，然而因价格昂贵而始终存在使用上的问题，因此难以适用在多种领域。

一方面，为了合成杂质少且颗粒均匀的CuS，通过湿式加工、干式加工以及在湿式加工和干式加工之间增加干燥步骤等3至4个步骤来制造CuS。然而存在工序步骤多而产生的损失多且也需要很多生产费用及时间的缺点。尽管通过所述多个步骤的加工方法，但存在粒径仍在nm至μm的范围且粒度(粒径)不均匀的缺点。

在本发明中，有必要开发出如下CuS的合成方法，即所述CuS作为降低生产费用、纯度高、颗粒均匀的无机抗菌剂的材料，最小化Cu的氧化，从而极大提高抗菌/杀菌性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：大韩民国公开专利第10-2014-0086987号

发明内容

本发明的目的在于，提供一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其包括：向等离子体装置投入铜化合物的步骤；进一步投入硫的步骤；以及将所述铜化合物和硫进行等离子体处理，来合成纳米硫化铜的步骤。

本发明的另一目的在于，提供一种包括纳米硫化铜粉末的抗菌产品，所述纳米硫化铜粉末是通过利用所述等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法而制造。

为了达成所述目的，作为一实施例，本发明提供一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其包括：向等离子体装置投入铜化合物的步骤；进一步投入硫的步骤；以及将所述铜化合物和硫进行等离子体处理来合成纳米硫化铜的步骤。

所述铜化合物为氧化铜化合物或者硫化铜化合物。

所述铜化合物为选自由CuO、Cu₂O、CuS以及CuS₂组成的组中的一种以上。

所述铜化合物具有30nm至53000nm的粒度。

所述硫相对于100重量百分比的整体铜化合物，进一步投入5重量百分比至50重量百分比。

所述铜化合物以1kg/hr至5kg/hr的注入速度投入。