一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法和应用

本发明涉及纳米材料,尤其是涉及一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法和应用。
背景技术:
1、铜基防污剂是指以铜离子杀生机理为主的一类防污剂,目前广泛使用的cu2o防污剂凭借广谱高效的防污能力以及易于生产而价格低廉,占据广泛的市场优势。但其长期的使用也会对环境造成一定的危害。因此需要开发减少铜离子释放并增强杀生活性的铜基防污剂。而过氧化铜作为金属过氧化物,可分解产生cu2+和活性氧协同高效的毒杀各种污损生物。
2、单宁酸是一种包含五个邻苯二酚(儿茶酚)和五个邻苯三酚(没食子酸)基团的天然抗氧化剂,不仅具有抗氧化、抗菌、抗炎和抗肿瘤等性质,其富含的多酚基团还赋予单宁酸交联剂作用,可粘附在各种有机或无机,亲水或疏水材料的表面。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法和应用,本发明提供的制备方法成功制得单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料,并且本发明制得的单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料具有优异的抗菌性能。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
3、本发明提供一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法,包括:
4、将单宁酸加入氢氧化钠溶液中进行聚合反应,之后加入氯化铜溶液反应合成氢氧化铜,再加入双氧水进行氧化还原反应,得到单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料;所述氢氧化钠溶液浓度为0.001mol/l~1mol/l,所述单宁酸与氢氧化钠的质量比为0.01g~10g∶0.01g~10g,所述氯化铜溶液浓度为0.001mol/l~1mol/l,所述氯化铜溶液溶液与单宁酸/氢氧化钠混合溶液的体积比为10ml∶10ml~20ml,所述双氧水的浓度为0.01~10mol/l,所述双氧水溶液与氢氧化铜粒子溶液的体积比为1~5ml∶25ml。
5、优选地,所述氯化铜溶液的滴加速度为1ml/min。
6、优选地,所述双氧水的滴加速度为0.5ml/min。
7、优选地,所述反应在磁力搅拌仪上进行,转速为200~400rpm。
8、优选地,所述反应的温度为20~60℃。
9、优选地,所述反应的时间为1~60min。
10、优选地,所述反应制备得到的单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的粒径为1~1000nm,更优选为1~100nm。
11、本发明提供所述制备方法所制备得到的单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料,所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的粒径为1~1000nm。
12、本发明提供所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料,将制得颗粒状单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料溶解于纯水中得到单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料抗菌悬液用在抗菌领域的应用。
13、所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料抗菌悬液中质量浓度为25μg/ml~400μg/ml。
14、所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料为球状纳米复合材料,粒径约为5nm。
15、所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料具有均一稳定,形状规则等特点,并且工艺简单,可重复性好。
16、所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料具有优异的抗菌性能,因此在抗菌领域有着广阔的应用前景。
17、本发明提供一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料作为防污剂,这种新型的防污剂在铜基材料广谱防污基础上,引入过氧根提高协同防污能力,在不影响防污效果的基础上降低铜离子的释放,缓解铜基防污剂对环境的压力,同时具有抗菌能力和广谱交联性能的单宁酸也协同增强其防污活性和各种底物涂料的融合性能。单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料由于修饰单宁酸,其与过氧化铜紧密结合,约束过氧化铜的生长,形成均一稳定,形状规则的单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料,也协同提高过氧化铜的抗菌性能。在抗菌和防污领域具有广阔的应用前景。
技术特征:
1.一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
2.如权利要求1所述一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法,其特征在于所述氯化铜溶液的滴加速度为1ml/min;所述双氧水的滴加速度为0.5ml/min。
3.如权利要求1所述一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法,其特征在于所述反应在磁力搅拌仪上进行,转速为200~400rpm;所述反应的温度为20~60℃;所述反应的时间为1~60min。
4.如权利要求1~3中任一项所述制备方法制备的单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料。
5.如权利要求4所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的粒径为1~1000nm。
6.如权利要求4所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料在制备抗菌悬液的应用。
7.如权利要求6所述应用,其特征在于所述单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料在抗菌悬液中的质量浓度为25~400μg/ml。
技术总结
一种单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料的制备方法和应用,涉及纳米材料。以单宁酸、氢氧化钠、氯化铜、双氧水为原料,将单宁酸加入氢氧化钠溶液聚合,加入氯化铜合成氢氧化铜,加入双氧水进行氧化还原反应,通过控制单宁酸的添加量、氢氧化钠、氯化铜的浓度及双氧水的用量,制得单宁酸修饰的过氧化铜纳米复合材料。在过氧化铜表面修饰引入聚单宁酸,限制过氧化铜的生长,形成均一稳定纳米结构;单宁酸独特的多酚结构通过氢键作用与多种材料结合,为进一步改性提供可能。该材料在酸性条件下分解为Cu<supgt;2+</supgt;和活性氧,能氧化毒杀感染的细菌,达到抗菌或防污的目的。将其制成溶液,有效杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,在抗菌防污领域有广阔应用前景。
技术研发人员:孙亚楠,刘强,徐晨清,石巍,葛东涛
受保护的技术使用者:厦门大学
技术研发日:
技术公布日:2024/9/2
技术研发人员:孙亚楠,刘强,徐晨清,石巍,葛东涛
技术所有人:厦门大学
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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