【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于納米材料領域,具體涉及一種多孔鈀納米花的制備方法及其在制備抑菌劑中的應用。
技術介紹
1、由細菌引起的傳染病正在對公眾健康構成嚴重威脅。由于細菌耐藥性的增加,迫切需要開發一種新型的抗菌劑。通過活性氧(ros)殺死細菌被認為是解決細菌抗生素耐藥性的有效策略。在過去的十年中,具有類氧化酶(oxd)活性的納米結構在抗菌藥物研究中吸引了相當大的研究興趣,因為它們能夠在沒有過氧化氫的幫助下產生致命的ros風暴。然而,目前,oxd納米酶的催化效率有限,導致ros的產率較低。另一方面,ros存在的固有缺點,如壽命短、作用范圍有限、通常需要大量的納米酶來實現有效的細菌抑制,這也嚴重影響了這些材料的殺菌效果,并將導致潛在的風險。因此,尋找能夠同時提高納米酶的oxd催化效率、改善納米酶與細菌之間的相互作用的新材料是首選策略。
2、一般來說,納米顆粒尺寸越小,催化性能和抗菌活性越好。然而,較小的顆粒更容易聚集,這將導致表面活性位點的直接降低,從而限制了催化和抗菌活性。由納米晶組裝形成的多孔納米花不僅可以避免團聚引起的失活,而且可以最大限度地保留納米晶的催化表面,已被證明是獲得高效催化活性的有效手段。另一方面,粗糙表面已被證明可以增加細菌的粘附,從而促進抗菌。基于此,本專利技術采用cds介導的方法開發出具有良好oxd模擬活性、能夠用于抗菌的多孔鈀納米花。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種多孔鈀納米花及其制備方法與應用。利用本專利技術方法制備得到的多孔鈀納米花,就像是
2、為實現上述目的,本專利技術采用如下技術方案:
3、本專利技術的第一個目的是保護一種多孔鈀納米花的制備方法,其是將碳量子點和鈀源在水中混合均勻后,加入還原劑進行反應,從而制得所述多孔鈀納米花。
4、進一步地,所述碳量子點的粒徑小于5nm。
5、更進一步地,所述碳量子點的制備方法包括微波法、電化學方法、葡萄糖裂解法、或現有其他方法中的一種或多種。
6、進一步地,所述鈀源包括氯化鈀、氯鈀酸鉀、氯鈀酸中的一種或多種。
7、進一步地,混合后的反應液中,鈀原子的摩爾濃度為0.1~5?mmol/ml、碳量子點的質量濃度為10~2000μg/ml。
8、進一步地,所述還原劑為抗壞血酸。
9、進一步地,所用還原劑與鈀原子的摩爾比為6:1。
10、進一步地,所述反應的溫度為30~40℃,時間為0.5~4h。
11、進一步地,所得多孔鈀納米花是由粒徑約為6.2nm~7.4nm的鈀納米晶形成的,其粒徑在35.8nm以上。
12、本專利技術的第二個目的是保護上述方法制備的多孔鈀納米花。
13、本專利技術的第三個目的是保護所述多孔鈀納米花在作為類氧化酶中的應用,所述多孔鈀納米花的類氧化酶活性可隨著其粒徑增大而增大。
14、本專利技術的第四個目的是保護所述多孔鈀納米花在作為抑菌劑中的應用。
15、與現有技術相比,本專利技術的顯著優勢在于:
16、(1)本專利技術提供了一種多孔鈀納米材料的制備方法,該多孔鈀納米材料是在碳量子點的介導作用下,由小尺寸鈀納米晶聚集而成,且在鈀納米晶聚集過程中,碳量子點被排出而在晶體間形成了多孔結構,因此能很好地保留小尺寸鈀納米晶的良好催化活性;同時,該多孔鈀納米材料表面的粗糙結構,可增加細菌的粘附。
17、(2)本專利技術所得多孔鈀納米花的顆粒越大,其模擬氧化物酶活性越好,催化效率越高,并且避免了由于小顆粒團聚造成的活性下降現象,具有良好的穩定性。其高效的類氧化物酶活性可短時間內將溶解氧轉變為毒性更強的ros,形成ros風暴,從而達到高效滅菌的效果。以革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌金色葡萄球菌為模型研究其對細菌的抑菌活性,結果顯示,粒徑約為35.8?nm的多孔鈀納米花(pd?nds-1)、粒徑約為58.9?nm的多孔鈀納米花(pd?nds-2)和粒徑大于100nm呈云朵狀的多孔鈀納米花(pdnds-3)對大腸桿菌的半數抑菌濃度分別為5.8、8.7、2.0μg/ml,對金色葡萄球菌的半抑制濃度分別為6.2、6.3、2.2μg/ml;選取畢赤酵母真菌為模型研究其對真菌的抑菌活性,結果顯示,pd?nds-3對畢赤酵母真菌的半抑制濃度為11.4?μg/ml。
18、(3)本專利技術提供的方法反應條件溫和,條件簡單,所得多孔鈀納米材料是鈀納米枝晶的聚集體,其顆粒越大、模擬氧化酶活性越高、催化效率也越高,并且其結構有利于細菌的粘附,可大幅度提高抑菌活性,有效減少納米材料的使用量。
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1.一種多孔鈀納米花的制備方法,其特征在于,將碳量子點和鈀源在水中混合均勻后,加入還原劑進行反應,得到所述多孔鈀納米花。
2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述碳量子點的粒徑小于5nm。
3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述鈀源包括氯化鈀、氯鈀酸鉀、氯鈀酸中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述還原劑為抗壞血酸。
5.?根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,混合后的反應液中,鈀原子的摩爾濃度為0.1~5?mmol/mL、碳量子點的質量濃度為10~2000μg/mL;所用還原劑與鈀原子的摩爾比為6:1。
6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述反應的溫度為30~40℃,時間為0.5~4h。
7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所得多孔鈀納米花是由粒徑為6.2nm~7.4nm的鈀納米晶聚集形成,其粒徑在35.8nm以上。
8.一種如權利要求1~7任一項所述方法制備得到的多孔鈀納米花。
9.一種如權利要求8所述的多
10.一種如權利要求8所述的具多孔鈀納米花在作為抑菌劑中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種多孔鈀納米花的制備方法,其特征在于,將碳量子點和鈀源在水中混合均勻后,加入還原劑進行反應,得到所述多孔鈀納米花。
2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述碳量子點的粒徑小于5nm。
3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述鈀源包括氯化鈀、氯鈀酸鉀、氯鈀酸中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述還原劑為抗壞血酸。
5.?根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,混合后的反應液中,鈀原子的摩爾濃度為0.1~5?mmol/ml、碳量子點的質量濃度為10...
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