一种pgC3N4-ZnO纳米酶、其制备方法及在抗菌纺织品

本发明属于纳米酶合成，具体涉及一种pgc3n4-zno纳米酶、其制备方法及在抗菌纺织品中的应用。背景技术：1、织物本身具有微孔结构，容易吸收使用者的体温、湿气和皮肤代谢物，从而增强病菌和微生物在织物上的滋生和繁殖。这种微生物的存在不仅会破坏织物的结构和机械性能，还会导致斑渍、褪色以及交叉感染等问题。因此，防止和抑制微生物在织物使用和储存过程中的生长至关重要。2、目前常用的织物灭菌方法包括高压蒸汽灭菌、紫外线消毒和化学消毒剂灭菌等。然而，这些方法存在一定的局限性和不足之处。比如，高压蒸汽灭菌需要高要求的设备，而且可能对织物造成损伤；紫外线消毒只能作用于表面的微生物，且对人体有一定的伤害；化学消毒剂则存在抗菌效果逐渐下降的问题。鉴于此，如何提高织物本身的抗菌性是解决目前织物灭菌方法受限的重要研究方向。技术实现思路1、基于上述背景，本发明为解决现有抗菌方法对设备要求高、对人体有害、抗菌添加剂容易变质失效、抗菌重复性能差的问题，利用原子层沉积法制备一种循环数调谐的新型纳米酶，将其固定在纺织品表面，以实现抗菌纺织品简便高效抗菌。本发明引入了异质结和zn2+协同杀菌的方式。异质结是指两种不同半导体接触形成的界面，在日光照射下产生高浓度ros，通过氧化应激破坏细菌壁，通过原子层沉积技术，可以最大程度优化异质结结构，提升抗菌效率；同时，zn2+干扰细菌的正常代谢和dna结构，阻碍相关蛋白质的合成。这种方式实现了在织物洗涤、晾晒和日常使用中的高效快速杀菌，同时纳米酶的固定也提高了织物的重复使用性。2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：3、一种pgc3n4-zno纳米酶的制备方法，包括以下步骤：4、步骤1：尿素经高温煅烧后，将其分散液与浓盐酸混合，进行水热处理，制得pgc3n4；5、步骤2：将pgc3n4分散于乙醇中，进行ald沉积zno，制得所述pgc3n4-zno纳米酶。6、优选的，所述步骤1中高温煅烧的温度为300-600℃，时间为1-3h。7、优选的，所述步骤1中水热处理的温度为100-150℃，时间为1-5h。8、优选的，所述步骤2中ald沉积zno的温度为100-300℃，循环数为1-50。9、优选的，所述步骤2中ald沉积zno的金属反应源为二乙基锌，氧源为h2o。10、优选的，所述二乙基锌的脉冲时间为0.01-0.1s，保持时间为8s，用氮气吹扫的时间为30s；h2o的脉冲时间为0.01s-1s，保持时间为5-20s，用氮气吹扫的时间为20-60s。11、一种pgc3n4-zno纳米酶，包括前述的制备方法制得的pgc3n4-zno纳米酶。12、一种前述的pgc3n4-zno纳米酶的应用，用于制备抗菌纺织品。13、一种抗菌纺织品，包括纺织物及经过“酰胺醛”化学反应固定在纺织物上的前述的pgc3n4-zno纳米酶。14、一种前述的抗菌纺织品的制备方法，包括以下步骤：15、步骤1：将pgc3n4-zno分散液加入到kh550的乙醇/水溶液中，搅拌反应，制得氨基功能化pgc3n4-zno纳米酶；16、步骤2：将纺织物依次浸入naio4溶液、乙二醇溶液中，干燥，制得醛功能化纺织物；17、步骤3：将醛功能化纺织物依次浸入氨基功能化pgc3n4-zno纳米酶分散液、硼氢化钠溶液中，干燥，制得所述抗菌纺织品。18、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：19、(1)本发明纳米酶通过原子层沉积技术制备而成，得益于原子层沉积技术的可控性、均一性和保形性，纳米酶的制备也具有精准的可控性。20、(2)本发明通过共聚焦、细菌平板实验以及扫描电子显微镜实验等证明了pgc3n4-zno纳米酶能够有效地在日光照射下产生高浓度ros并向周围环境缓慢释放zn2+进而诱导细菌死亡。21、(3)本发明纳米酶的生物安全性和细菌杀伤效果可通过ald循环数来调谐。通过ald循环数调谐来实现对zno壳层厚度的精准调控，继而实现循环数控制的纳米酶对细菌的选择性杀伤。当pgc3n4表面沉积10循环zno后，纳米酶对正常细胞有良好的生物相容性，但对细菌有杀伤作用。22、(4)本发明所采用的制备方法操作简单，条件温和，实现了在织物洗涤、晾晒和日常使用中的高效快速杀菌，同时纳米酶的固定也提高了织物的重复使用性。总的来说，这一发明为织物抗菌提供了一种高效、简便且持久的解决方案。技术特征：1.一种pgc3n4-zno纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的pgc3n4-zno纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中高温煅烧的温度为300-600℃，时间为1-3h。3.根据权利要求1所述的pgc3n4-zno纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中水热处理的温度为100-150℃，时间为1-5h。4.根据权利要求1所述的pgc3n4-zno纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中ald沉积zno的温度为100-300℃，循环数为1-50。5.根据权利要求1所述的pgc3n4-zno纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中ald沉积zno的金属反应源为二乙基锌，氧源为h2o。6.根据权利要求5所述的pgc3n4-zno纳米酶的制备方法，其特征在于，所述二乙基锌的脉冲时间为0.01-0.1s，保持时间为8s，用氮气吹扫的时间为30s；h2o的脉冲时间为0.01s-1s，保持时间为5-20s，用氮气吹扫的时间为20-60s。7.一种pgc3n4-zno纳米酶，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的制备方法制得的pgc3n4-zno纳米酶。8.一种权利要求7所述的pgc3n4-zno纳米酶的应用，其特征在于，用于制备抗菌纺织品。9.一种抗菌纺织品，其特征在于，包括纺织物及经过“酰胺醛”化学反应固定在纺织物上的权利要求7所述的pgc3n4-zno纳米酶。10.一种权利要求9所述的抗菌纺织品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：技术总结本发明属于纳米酶合成技术领域，具体涉及一种pgC