一种具有三维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，具体涉及一种具有疏松多孔结构的载锌银抗菌剂材料的制备方法。背景技术：1、抗菌剂的发展史可以追溯到20世纪初。最早期的抗菌剂是由自然产物提取的，如链霉菌素和青霉素。随着对抗菌剂需求的增加，研究人员开始合成化学抗菌药物。20世纪中叶至末期，合成抗菌剂蓬勃发展。从20世纪末期到21世纪初期，科学家开展了大量的研究，不断发现和开发新的抗菌剂。2、载体材料作为抗菌剂的重要组成部分，对抗菌剂整体性能的好坏起到关键作用。硅硼酸盐材料既具备了硅的网络体结构，有兼含硼元素优越的抗菌性能，这使得硅硼酸盐在抗菌材料中表现出卓越的效果。然而，与其他载银抗菌剂相比硅硼酸盐载体的溶解性和释放银离子的速度相对较低，杀菌速度比较缓慢，影响了其作为抗菌剂的抗菌性能。3、因此，从载体材料本身性能和结构出发，综合考虑其杀菌效果的差异，进而制备出具有低沉本、高效杀菌作用的抗菌剂材料仍是目前主要的研宄方向。本发明提供一种具有疏松多孔载体结构的载锌银抗菌剂材料。通过多步“提纯—煅烧”的方式，得到了径粒细小、具有多个负载位点的抗菌剂载体材料，将zn-ag抗菌材料与sbn玻璃载体相结合，制备出负载zn、ag的两元抗菌材料，进而提高抗菌剂抑菌、杀菌的速度和持久性。技术实现思路1、本发明提供一种载锌银抗菌剂材料的制备方法。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，载体疏松多孔，可有效增加抗菌离子的负载量；同时在应用过程中，疏松多孔结构的产品可以有效吸湿，负载其中的抗菌离子与附着其上的细菌快速反应，高效杀菌，从而延长产品的使用寿命。2、本发明采用以下技术方案：3、一种具有三维多孔结构的ag-zn/sbn抗菌材料的制备方法：以重量份20~30份sba-15、30~35份na2b4o7·10h2o、10~15份na2co3、5~10份cao/mgo混合物、5~8份ai2o3、1~5份y2o3、5~10份peg、10~15份zn(no3)2、1~2份agno3为原料，制备方法如下：4、步骤s1, 首先将na2b4o7·10h2o和na2co3溶解于液态分散的sba-15体系中，同时加入蔗糖;通过在70℃、250~300r/min水浴中进行恒温搅拌，实现混合物的充分混合，直至形成均匀的混合凝胶;5、随后，将得到的混合凝胶置于烘箱中进行120℃、24小时的干燥;取出干燥后的产物，利用玛瑙研钵研磨至颗粒径小于1㎜的细块状颗粒;将细磨后的产物置于高速球磨机中进行研磨破碎获得粉体a;6、步骤s2, 将cao/mgo混合物与前驱体粉体a充分混合均匀，并将混合物放入高速球磨机中进行搅拌;随后，将混合物转移到熔融炉中，进行高温煅烧，保持温度在900-1000℃，并煅烧时间为1.5小时;完成煅烧后，对产物进行水冷处理，然后进行干燥和粉碎处理后得到粉体b;7、步骤s3, 将al2o3、y2o3与粉体b溶解于水中，通过充分搅拌混合后，进行抽滤和干燥;将干燥后的产物置入玛瑙研钵中进行初步破碎，直至颗粒直径在1mm左右;将初步破碎的产物移至高速球磨机中更深一步细化粉碎，得到具有网状结构的载体前驱体a;8、步骤s4, 将具有网状结构的载体前驱体a与peg溶解于醇溶液中;通过在60℃水浴中搅拌至熔液挥发，然后将干燥后的产物置于熔炼炉中，进行950-1150℃、2.5小时的煅烧，最终得到径粒细小的多孔抗菌剂载体;9、步骤s5, 将zn(no3)2和agno3溶解于抗菌剂中载体的水溶液中，进行高速搅拌，直至形成均一的溶液;将得到的溶液进行抽滤和干燥;对于干燥后的产物进行进一步的研磨和细化处理;10、将上述初步处理好的ag-zn/sbn抗菌材料，进行高温熔融处理;将所得产物置于水中冷却后，然后移至烘箱中进行干燥;11、步骤s6, 将步骤s5中所得到的产物进行玛瑙研钵、高速球磨机两步破碎，最终得到所制备的ag-zn/sbn抗菌材料。12、所述步骤s1中蔗糖在s1整体原料的质量分数为3%~8%。13、优选地，以重量份24份sba-15、32份na2b4o7·10h2o、12份na2co3、8份cao/mgo混合物、7份ai2o3、2份y2o3、4份peg、10份zn(no3)2、1份agno3为原料。14、利用上述制备方法制得载锌银抗菌剂材料，该载锌银抗菌剂材料可用于制备塑料、发泡。15、本发明的有益效果在于：本发明的ag-zn/sbn抗菌材料，多孔的玻璃载体提供大量负载抗菌金属离子的位点，拥有抑菌杀菌性能的ag-zn离子在玻璃载体上均匀分布，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，这是很多一元抗菌金属离子无法体现的作用。16、本发明的ag-zn/sbn抗菌材料，拥有特殊的硅硼贯通结构，该结构具有一定的孔隙。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，疏松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：1.一种具有三维多孔结构的ag-zn/sbn抗菌材料的制备方法，其特征在于：以重量份20~30份sba-15、30~35份na2b4o7·10h2o、10~15份na2co3、5~10份cao/mgo混合物、5~8份ai2o3、1~5份y2o3、5~10份peg、10~15份zn(no3)2、1~2份agno3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：所述步骤s1中蔗糖在s1整体原料的质量分数为3%~8%。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：以重量份24份sba-15、32份na2b4o7·10h2o、12份na2co3、8份cao/mgo混合物、7份ai2o3、2份y2o3、4份peg、10份zn(no3)2、1份agno3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载银抗菌剂材料技术领域，公开了一种制备过程环保安全、成本低廉的具有疏松多孔载体结构的载锌银抗菌剂材料的制备方法。针对载体容纳抗菌离子位点少、溶解度小和释放银离子速度缓慢等不足，本发明通过将锌、银离子相结合的制备工艺，制备了具有海绵体状、疏松多孔载体结构的载锌银抗菌剂材料。载体疏松多孔，可有效增加抗菌离子的负载量；同时在应用过程中，疏松多孔结构的产品可以有效吸湿，负载其中的抗菌离子与附着其上的细菌快速反应，高效杀菌，从而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：2024/5/16