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    一種抗菌納米復合材料的制備方法及應用技術

    技術編號:44149542 閱讀:16 留言:0更新日期:2025-01-29 10:23
    本發明專利技術公開了一種抗菌納米復合材料的制備方法及應用,所述制備方法包括用石墨相氮化碳和鈰鹽通過水熱法或模板法合成所述抗菌納米復合材料。所述水熱法包括以下步驟:將所述石墨相氮化碳和二氧化鈰充分分散后,于密閉容器中進行充分的水熱反應。所述模板法包括以下步驟:將所述石墨相氮化碳與硝酸鈰溶液充分結合后,固液分離,收集液體,去除所述液體的溶劑得到析出物,充分煅燒所述析出物。本發明專利技術提供的抗菌納米復合材料不僅制備方法簡單,而且相比傳統的貴金屬抗菌納米材料具有更多的優勢,如原料來源易得和成本低,具備強光吸收能力,在多種光照條件下均能有效抑制和殺滅革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌,且能更有效地清除和抑制細菌的生物被膜。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及納米材料,具體地,涉及一種抗菌納米復合材料的制備方法及應用。


    技術介紹

    1、食源性致病菌容易形成結構性細菌群落,產生生物被膜,并引起食品安全問題,而被社會所關注,天然多糖以及納米顆粒金屬由于具有良好的抗菌性,常用于清除致病菌、減少其生物被膜所帶來的危害。

    2、在現有技術中,大多采用多種催化材料組成納米酶,在特定紅外波長下進行激發,產生活性氧從而抵御生物被膜,但是這些方法普遍存在材料制備復雜,實際應用范圍受限的問題。同時,針對較難清除的成熟生物被膜,目前常用的納米銀、納米氧化銅等納米顆粒難以達到理想的清除效果,且價格相對昂貴。因此,需要開發制備方法簡單、原料來源易得、實際應用范圍廣泛且抗菌及清除成熟生物被膜效果更好的納米復合材料。


    技術實現思路

    1、為了解決現有技術中存在的上述問題,本專利技術提供了一種抗菌納米復合材料的制備方法及應用。

    2、本專利技術的第一個目的是提供一種抗菌納米復合材料的制備方法。

    3、本專利技術的第二個目的是提供根據所述制備方法得到的抗菌納米復合材料。

    4、本專利技術的第三個目的是提供所述抗菌納米復合材料在體外抑菌和/或體外殺菌中的應用。

    5、本專利技術的第四個目的是提供所述抗菌納米復合材料在制備抗菌產品中的應用。

    6、本專利技術的第五個目的是提供所述抗菌納米復合材料在制備清除和/或抑制細菌生物被膜的產品中的應用。

    7、本專利技術的第六個目的是提供一種抗菌組合物。</p>

    8、本專利技術的第七個目的是提供一種抗菌劑。

    9、為了實現上述目的,本專利技術是通過以下方案予以實現的:

    10、本專利技術通過石墨相氮化碳對二氧化鈰進行摻雜改性,得到抗菌納米復合材料,并實現對可見光的利用。此外,還以殼聚糖為分散劑,與獲得的抗菌納米復合材料混合反應,得到殼聚糖-抗菌納米復合材料,在可見光激發下,改性二氧化鈰經催化產生活性自由基離子,以此攻擊細菌及其生物被膜結構,最終抑制生物被膜形成,消除成熟生物被膜。

    11、一種抗菌納米復合材料的制備方法,用石墨相氮化碳和鈰鹽通過水熱法或模板法合成所述抗菌納米復合材料;

    12、所述水熱法包括以下步驟:將所述石墨相氮化碳和二氧化鈰充分分散后,于密閉容器中進行充分的水熱反應,即得;所述石墨相氮化碳和所述二氧化鈰的質量比為1:(0.5~3);所述水熱反應的條件包括:溫度為100℃~150℃;所述水熱法合成的所述抗菌納米復合材料即為g-c3n4/ceo2-ht;

    13、所述模板法包括以下步驟:將所述石墨相氮化碳與硝酸鈰溶液充分結合后,固液分離,收集液體,去除所述液體的溶劑得到析出物,充分煅燒所述析出物,即得;所述硝酸鈰中鈰和所述石墨相氮化碳的摩爾比為(0.04~0.10):1;所述煅燒的條件包括:煅燒溫度為500℃~600℃;所述模板法合成的所述抗菌納米復合材料即為g-c3n4/ceo2-md。

    14、優選地,所述石墨相氮化碳為用三聚氰胺通過高溫熱縮聚法合成得到。

    15、優選地,所述水熱法中,所述石墨相氮化碳和所述二氧化鈰的質量比為1:0.5、1:1、1:1.5、1:2或1:3。

    16、更優選地,所述水熱法中,所述石墨相氮化碳和所述二氧化鈰的質量比為1:1。

    17、優選地,所述水熱法中,所述水熱反應的條件還包括:反應時間為16h~20h。

    18、更優選地,所述水熱法中,所述水熱反應的條件包括:100℃反應20h、120℃反應18h或150℃反應16h。

    19、進一步優選地,所述水熱法中,所述水熱反應的條件為120℃反應18h。

    20、優選地,所述水熱法中,所述二氧化鈰先經過充分煅燒,再和所述石墨相氮化碳充分分散。

    21、優選地,所述水熱法中,所述石墨相氮化碳和所述二氧化鈰充分分散于水中。

    22、優選地,所述水熱法中,所述充分分散的方法包括攪拌和超聲。

    23、優選地,所述水熱法中,所述密閉容器包括反應釜。

    24、更優選地,所述反應釜為高壓反應釜。

    25、優選地,所述水熱法中,所述水熱反應結束后,還對所得反應產物進行純化。

    26、更優選地,所述純化的方法包括:洗滌、離心和干燥。

    27、優選地,所述模板法中,所述硝酸鈰中鈰和所述石墨相氮化碳的摩爾比為0.04:1、0.06:1、0.08:1或0.10:1。

    28、更優選地,所述模板法中,所述硝酸鈰中鈰和所述石墨相氮化碳的摩爾比為0.08:1。

    29、優選地,所述模板法中,所述煅燒的條件還包括:煅燒時間為1h~3h。

    30、更優選地,所述模板法中,所述煅燒的條件包括:500℃反應3h、550℃反應2h或600℃反應1h。

    31、進一步優選地,所述水熱法中,所述水熱反應的條件為550℃反應2h。

    32、更優選地,所述模板法中,所述石墨相氮化碳與硝酸鈰溶液充分結合的方法包括以下步驟:將所述石墨相氮化碳與硝酸鈰溶液充分混合后,充分靜置。

    33、優選地,所述模板法中,所述固液分離的方法包括過濾。

    34、優選地,所述模板法中,去除所述液體的溶劑的方法包括干燥。

    35、優選地,所述模板法中,所述析出物經過充分煅燒后,冷卻。

    36、任一所述制備方法得到的抗菌納米復合材料也應在本專利技術的保護范圍之內。

    37、所述抗菌納米復合材料在體外殺菌和/或體外抑菌中的應用也應在本專利技術的保護范圍之內。

    38、所述抗菌納米復合材料在制備抗菌產品的產品中的應用也應在本專利技術的保護范圍之內。

    39、所述抗菌納米復合材料在制備清除和/或抑制細菌生物被膜的產品中的應用也應在本專利技術的保護范圍之內。

    40、優選地,所述細菌生物被膜包括細菌成熟生物被膜。

    41、優選地,所述細菌包括金黃色葡萄球菌和/或大腸桿菌。

    42、一種抗菌組合物,包括所述抗菌納米復合材料和殼聚糖。

    43、優選地,所述殼聚糖與所述抗菌納米復合材料的質量比為1:(0.01~0.5)。

    44、更優選地,所述殼聚糖與所述抗菌納米復合材料的質量比為1:(0.01~0.2)。

    45、更優選地,所述殼聚糖與所述抗菌納米復合材料的質量比為1:0.01、1:0.1、1:0.2或1:0.5。

    46、進一步優選地,所述殼聚糖與所述抗菌納米復合材料的質量比為1:0.01。

    47、優選地,所述抗菌納米復合材料由所述模板法合成得到。

    48、所述抗菌組合物在體外抑菌和/或體外殺菌中的應用也應在本專利技術的保護范圍之內。

    49、所述抗菌組合物在制備抗菌產品的產品中的應用也應在本專利技術的保護范圍之內。

    50、所述抗菌組合物在制備清除和/或抑制細菌生物被膜的產品中的應用也應在本專利技術的保護范圍之內。

    <本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    1.一種抗菌納米復合材料的制備方法,其特征在于,用石墨相氮化碳和鈰鹽通過水熱法或模板法合成所述抗菌納米復合材料;

    2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述水熱反應的條件還包括:反應時間為16h~20h。

    3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述煅燒的條件還包括:煅燒時間為1h~3h。

    4.根據權利要求1~3任一項所述制備方法得到的抗菌納米復合材料。

    5.權利要求4所述抗菌納米復合材料在體外抑菌和/或體外殺菌中的應用。

    6.權利要求4所述抗菌納米復合材料在制備抗菌產品中的應用。

    7.權利要求4所述抗菌納米復合材料在制備清除和/或抑制細菌生物被膜的產品中的應用。

    8.一種抗菌組合物,其特征在于,包括權利要求4所述抗菌納米復合材料和殼聚糖。

    9.根據權利要求8所述的抗菌組合物,其特征在于,所述殼聚糖與權利要求4所述抗菌納米復合材料的質量比為1:(0.01~0.5)。

    10.一種抗菌劑,其特征在于,包括權利要求4所述抗菌納米復合材料或權利要求8~9任一項所述抗菌組合物。

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    【技術特征摘要】

    1.一種抗菌納米復合材料的制備方法,其特征在于,用石墨相氮化碳和鈰鹽通過水熱法或模板法合成所述抗菌納米復合材料;

    2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述水熱反應的條件還包括:反應時間為16h~20h。

    3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述煅燒的條件還包括:煅燒時間為1h~3h。

    4.根據權利要求1~3任一項所述制備方法得到的抗菌納米復合材料。

    5.權利要求4所述抗菌納米復合材料在體外抑菌和/或體外殺菌中的應用。

    ...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:司徒文貝,陳睿志,嚴如玉,許俊聰宋賢良,羅樹燦,
    申請(專利權)人:華南農業大學
    類型:發明
    國別省市:

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