[发明专利]一种无色纳米银铜胶体分散液的制备方法

说明书

本发明公开了一种透明无色无味的纳米银铜抗菌胶体/水性分散液，制备时通过纳米银的自催化作用，将铜离子还原出来直接在纳米银颗粒表面形成原子尺度覆盖的纳米银颗粒，纳米银由于表面单原子层铜的修饰，黄色变为无色，而且处理后的纳米银颗粒具有更强的抗菌活性，所制造的纳米银铜颗粒在7‑25纳米之间，平均颗粒大小15纳米。该方法具有环保和制造工艺简单的优点。可以用于要求无颜色抗菌处理的应用目标，包括纺织、化妆品、消毒、涂料、外伤敷料等产品。

技术领域

本发明涉及一种无色纳米银铜胶体分散液的制备方法。

背景技术

纳米银是一种具有光谱抗菌、杀菌消毒的产品，纳米银的颜色一般是黄色或者淡黄色(类球状结构，与其浓度有关)，少量的三角形或者线状纳米银是其它颜色(如三角形为蓝色)。类球状纳米银铜胶体与纳米银颜色相似，纳米银的颜色与纳米颗粒的形状有关，从黄色，红色到蓝色，团聚也可能影响纳米银的颜色，分散的类球型是黄色，链状或者丁字状或者T形是红色的，而无规则的则是黑色的。

目前广泛应用的纳米银是类球状的多面体结构，但是其颜色限制了其应用范围，比如用于织物的抗菌整理剂时或者涂料时，特别是有些白色或者无色的(透明)涂料，加入纳米银或者纳米银铜后会改变其颜色。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术纳米银的颜色限制了其应用的缺陷，提供一种无色纳米银铜胶体分散液的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种无色纳米银铜胶体分散液的制备方法，包括以下步骤：

S1、向纳米银溶液中加入铜离子溶液；

S2、在50-200摄氏温度下，加热4～10小时，直至混合液变至无色；

S3、冷却至室温即得。

这个过程中，铜离子在纳米银催化作用下，还原成Cu，并在纳米银表面吸附和成核，最终在纳米银表面形成一层铜膜(单原子层)，部分的或者全面的包覆纳米银颗粒，使得纳米银的颜色消失或者被遮盖(隐身)。本技术方案只是针对类球状多面体的纳米银，对其它形状的纳米银可能有效。铜离子可以是各类可以水溶性的铜盐，包括硝酸铜、硫酸铜等。

进一步的，S2中加热的温度为50～95℃。

进一步的，S1中纳米银的浓度为1～100ppm，S2中铜离子溶液的浓度为1-1000ppm。

进一步的，纳米银的浓度为10～50ppm，S2中铜离子溶液的浓度为40-400ppm。

本发明通过在纳米银颗粒表面组装单原子层铜的自催化还原技术，将纳米银表面电子局域态“湮灭”或者“冻结”，单原子层铜原子在其表面的存在不影响其抗菌抗病毒性能，虽然铜原子覆盖在纳米银颗粒表面，但其是单原子层增强了银离子的释放，协同作用导致其抗菌抗病毒性能增强。铜离子在其纳米银表面被催化还原后首先在银表面成核，银表面的自由能较高，随着银的不断催化，在银表面继续成核和覆盖，直至全部覆盖。铜在银表面覆盖后，由于其电位差，导致银离子释放加快，铜协同银作用导致银的更快释放，增强了纳米银铜的抗菌活性。由于单层铜的作用，导致银表面自由电子被“冻结”，而失去表面等离子体峰，虽然同也有表面等离子体峰，约在600多纳米，由于单原子铜，很难形成等离子体振荡峰。

这种单原子层修饰的纳米银铜可以用于空气、皮肤及其物体表面消毒，可以用于皮肤粘膜消炎，如眼炎、口腔炎等或者用于抗菌涂层制备，或者用于抗菌纺织品的整理。也可用于外伤敷料、妇科消炎、杀灭螨虫原。