一种具有球状多孔结构的锌银抗菌材料的制备方

本发明属于载银抗菌剂材料，具体涉及一种具有网络状载体镶嵌球状多孔抗菌成分的抗菌剂制备方法。背景技术：1、在当今社会，人们对抗菌剂的需求日益增长，涵盖医疗、食品加工、纺织品等多个领域。然而，传统有机抗菌剂在广泛应用的同时也暴露出一系列问题，如耐药性的逐渐加强、对环境的不良影响以及使用寿命短等。无机抗菌剂因其天然来源、较低的耐药性发展可能性以及更广泛的抗菌谱而备受瞩目。相较于有机抗菌剂，无机抗菌剂更具可持续性，并在生态系统中产生较小的负面影响。这一特性使得无机抗菌剂成为替代传统抗菌剂的理想选择，具有广阔的市场前景。2、当前研究表明，已有部分无机抗菌剂在市场上取得了一定的成功。然而，研究者们也意识到无机抗菌剂领域仍存在一些挑战，例如制备工艺的复杂性、成本的考量以及特定应用场景下的性能需求。因此，进一步创新和深入研究无机抗菌剂材料的制备和应用成为当前科研工作的重要方向。3、本发明提供了一种具有网络状载体镶嵌球状多孔抗菌成分的抗菌剂制备方法。采用“溶胶凝胶—煅烧”的工艺，成功将zn-ag抗菌离子均匀镶嵌在球状的paa-na材料上，形成了具有均匀负载、细小径粒的抗菌成分材料。随后，将该材料与bsn玻璃载体巧妙结合，制备出负载zn和ag的双元抗菌材料，显著提升了抗菌剂的抑菌、杀菌速度以及持久性。技术实现思路1、本发明提供一种具有网络状载体镶嵌球状多孔抗菌成分的抗菌剂制备方法。该方法具有制备过程环保安全、成本低廉的特点。制备出的载锌银抗菌剂材料，抗菌成分负载在多孔球状的paa-na上，可有效增加抗菌离子的负载量；同时在应用过程中，网络状载体镶嵌球状多孔抗菌成分的结构，使产品能够固定住抗菌粒子，不易脱落，从而延长产品的使用寿命。2、球状多孔结构zn-ag/bsn抗菌材料，以重量份0.5~1份agno3、10~15份zn(no3)2、30~35份na2b4o7·10h2o、25~30份na2sio3、15~20份na2co3、5~10份ko/cao混合物、1~2份ceo2、5~8份cmc、0.1~1份(c3h3nao2)n为原料，制备方法如下：3、步骤s1，将(c3h3nao2)n溶于去离子水中，采用恒温50℃水浴加热搅拌，直至形成清澈透明的溶液a；4、步骤s2, 将agno3与zn(no3)2溶于去离子水中，经磁力搅拌形成均匀，制得混合溶液b；5、步骤s3, 逐滴将混合溶液b滴加到溶液a中，保持恒温80℃并进行高速搅拌，直至形成均匀一致，制得混合胶状物c；6、将混合胶状物c转移至烘箱中，在110℃进行烘干；干燥后使用磨钵初步研磨，直至颗粒直径在1mm左右；然后将样品置于高速球磨机中，以500r/min的速度进行4~6小时，制得粉体a；7、步骤s4, 将na2b4o7·10h2o、na2sio3与na2co3溶解于去离子水中，经搅拌充分混合后，进行离心、干燥和球磨处理，制得粉体b；8、步骤s5, 将ko/cao、ceo2、粉体a和粉体b溶于水中，经充分搅拌混合后，进行抽滤、干燥，最终得到具有网状载体结构的前驱体a；9、步骤s6, 将前驱体a与cmc溶于醇溶液中，使用50℃水浴进行搅拌至熔液挥发。将干燥后的产物研磨后，置于熔炼炉中950-1000℃煅烧3h，最终得到粒径细小的多孔结构的zn-ag/bsn抗菌材料。10、步骤s1中(c3h3nao2)n在去离子水中的质量分数为0.5%~2%。11、优选地，重量份1份agno3、12份zn(no3)2、30份na2b4o7·10h2o、25份na2sio3、18份na2co3、7份k2o/cao混合物、1.5份ceo2、6份cmc、0.5份(c3h3nao2)n为原料。12、上述制备方法可以用于制备载锌银抗菌剂材料。13、所述载锌银抗菌剂材料可用于制备塑料，用于发泡。14、本发明的有益效果在于：15、本发明制备的具有多孔球状结构的zn-ag/paa-na抗菌粒子，多孔的paa-na提供大量负载抗菌金属离子的位点，拥有抑菌杀菌性能的zn-ag离子在其上均匀分布，从而能够协同作用，提高抗菌剂的杀菌速度和杀菌效果，表现出优异的抗菌性能，这是很多单元抗菌金属离子无法体现的作用。16、本发明的zn-ag/bsn抗菌材料，制备了具有网络状载体镶嵌球状多孔抗菌成分的抗菌剂，该结构具有一定的孔隙，可以将球状抗菌粒子镶嵌固定在三维网络状载体结构中。使用时玻璃随抗菌作用的发挥仍能保持相对完整的形态，抗菌剂与物质之间的结合不会被破坏，使得抗菌剂颗粒不易从抗菌材料中脱离；同时在使用过程中，多孔的结构可以有效吸湿，细菌在孔隙内滋生，与负载其中的抗菌离子迅速反应，快速杀菌，从而延长产品的使用寿命。技术特征：1.一种球状多孔结构zn-ag/bsn抗菌材料的制备方法，其特征在于：以重量份0.5~1份agno3、10~15份zn(no3)2、30~35份na2b4o7·10h2o、25~30份na2sio3、15~20份na2co3、5~10份k2o/cao混合物、1~2份ceo2、5~8份cmc、0.1~1份(c3h3nao2)n为原料，制备方法如下：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中(c3h3nao2)n在去离子水中的质量分数为0.5%~2%。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：以重量份1份agno3、12份zn(no3)2、30份na2b4o7·10h2o、25份na2sio3、18份na2co3、7份k2o/cao混合物、1.5份ceo2、6份cmc、0.5份(c3h3nao2)n为原料。4.一种如权利要求1~3任一项所述的制备方法制得载锌银抗菌剂材料。5.一种如权利要求4所述的载锌银抗菌剂材料在塑料、发泡中的应用。技术总结本发明属于无机载银抗菌剂材料技术领域，提出了一种锌银离子相结合的抗菌材料的制备方法。发明采用溶胶‑凝胶法，通过将锌和银离子相结合的制备工艺，成功制备了具有球状多孔结构的锌银抗菌材料，最终通过高温熔融法将其固定在具有三维网络状结构的载体材料上，得到了具有网络状载体镶嵌球状多孔抗菌成分的抗菌剂。相较于现有技术中载体容纳位点有限、抗菌粒子容易脱离等问题，本发明中的多孔球状载体不仅能有效提高抗菌离子的负载量，而且在应用过程中，球状结构起到了固定抗菌成分、防止其易脱离的作用。这种设计使得抗菌材料表现出高效的杀菌效果，且具有较强的稳定性和持久性，从而显著延长产品的使用寿命。技术研发人员：邵艳群,王凡,朱君秋受保护的技术使用者：福州大学技术研发日：技术公布日：2024/5/19