一種納米銀分散液及其制備方法，以及一種納米銀抑菌涂層的制備方法技術

本發明專利技術實施例公開了一種納米銀分散液的制備方法，包括：在純水或去離子水中加入增稠劑和分散劑，再將可溶性銀鹽溶解于上述所得溶液中，得到銀鹽溶液；在攪拌下，向所得銀鹽溶液中先加入銀的絡合劑再加入還原劑或直接加入銀的絡合還原劑，在室溫～90℃條件下反應至少12小時，使銀鹽溶液中的銀離子還原成金屬銀，得到納米銀分散液，所述銀的絡合劑和銀的絡合還原劑可以和納米銀粒子表面形成化學鍵合，并保留具有交聯作用的官能團。本發明專利技術相應提供了該方法制得的納米銀分散液。本發明專利技術制備方法工藝簡單，制得的納米銀分散液穩定性好，納米銀顆粒均勻，應用方便，納米銀與底材的結合力強。另，本發明專利技術還提供了一種納米銀抑菌涂層的制備方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及納米材料領域，尤其涉及。
技術介紹
納米銀作為一種能夠有效殺菌及抑菌的物質，其制備、工藝、功效和性能的研究開發，在各類科技期刊和各國專利中已經有很多報道。大部分報道的制備納米銀的工藝，是沿用傳統的方法，即將含有銀氨離子[Ag(NH3)2+]的溶液，用醛、酮、肼、硼氫化納等還原劑進行還原，并在原位自沉積為納米尺寸的銀顆粒。中國專利200810070592公開了 “一種納米銀抗菌溶液及其制備方法”，其特征是在含有0.01 0.1mol / L的納米金屬銀粒子及羥甲基殼聚糖的去離子水溶液中，加入2倍銀離子摩爾濃度的水合肼還原劑，攪拌反應即可得到含有納米金屬銀粒子和羥甲基殼聚糖的納米銀抗菌溶液，制得的納米金屬銀粒子的粒徑為3 80nm。上述這些制備納米銀的傳統工藝，普遍存在下列問題:(1)難以控制納米銀粒子尺寸及其平均分布；(2)在較高濃度時，無法避免納米銀顆粒團聚，從而縮短可存放時間；(3)在工業或民用的應用中，當納米銀涂布于底材(例如紡織物，金屬，陶瓷等)時，由于其本身和底材并沒有親和力，需要添加額外的交聯劑，這些交聯劑會部分或全部覆蓋銀的表面，降低銀在表面的濃度，影響納米銀的抗菌殺菌效果。由傳統方法制得的銀顆粒的粒徑通常在幾個納米到幾百納米，這些銀粒子具有很大的比表面積，在存放過程中容易自發地聚集成較大的顆粒。為了減緩這種自聚，通常會在納米銀分散液中添加一些穩定劑，例如增加溶液粘度的物質，或者是表面活性劑或特種高分子聚合物；前者可以減緩顆粒移動的速度，降低顆粒之間碰撞自聚的機會；后者能夠吸附于納米銀顆粒的表面，使顆粒表面易于潤濕，并增加表面的帶電電荷，使得顆粒之間因同性靜電相斥而難以膠結。而這些額外添加的試劑，無論是通過物理混合，還是和納米銀形成絡合物的方法，通常只有單一的穩定納米分散液的功能，不能解決在應用時，納米銀本身和底材沒有結合力的問題。
技術實現思路
為了克服以上現有技術的缺陷，本專利技術實施例提供一種納米銀分散液及其制備方法，該制備方法工藝簡單，制備得到的納米銀分散液穩定性好，納米銀顆粒均勻，應用方便，納米銀與底材的結合力強，本專利技術實施例還提供一種納米銀抑菌涂層的制備方法。本專利技術實施例提供了一種納米銀分散液的制備方法，包括以下步驟:在純水或去離子水中加入增稠劑和分散劑，得到混合溶液，再將可溶性銀鹽溶解于上述所得混合溶液中，得到金屬銀質量濃度為0.01% 5%的銀鹽溶液；在攪拌下，向所得銀鹽溶液中先加入銀的絡合劑再加入還原劑或直接加入銀的絡合還原劑，在室溫 90°C條件下反應至少12小時，使所述銀鹽溶液中的銀離子還原成金屬銀，得到納米銀分散液；所述銀的絡合劑和銀的絡合還原劑可以和所得納米銀分散液中的納米銀粒子表面形成化學鍵合，并保留具有交聯作用的官能團。優選地，在加入所述銀的絡合劑或銀的絡合還原劑之前，還包括在所述銀鹽溶液中加入顆粒粒徑為I 200nm的種子納米粒子，并將所述種子納米粒子采用超聲波震蕩、膠體磨或分散機均勻分散在所述銀鹽溶液中。優選地，種子納米粒子在溶液體系中的質量濃度為0.01 10%。所述種子納米粒子可以為具有不同的粒徑、形貌和化學組成的粒子。所述種子納米粒子可以是但不限于是以下化合物的任何一種，或者任何兩種或以上的混合物:納米氧化物(如二氧化硅，二氧化鈦，氧化鋅，二氧化鋯)，納米硫化物(如硫化隔，硫化鋅)，納米碳酸鹽(如碳酸1丐)，納米娃酸鹽(如Polyhedral Oligometric silsesquioxanes),納米磷酸鹽，納米磁性材料(如鐵納米粒子，CrxFe3-x04, Fe2O3, Fe3O4, LiMn2O4),合金納米粒子(如Fe-Co/Fe-Ni/Co-Ni/Fe-Co-Ni ),過渡金屬(Fe，Co, Ni )-類金屬(B，P)納米粒子，納米金屬粒子。加入種子納米粒子作為種子后，銀離子在還原成金屬銀的過程中將沉積在種子納米粒子的表面，從而形成具有核殼結構的納米銀顆粒，其中，“核”是種子納米粒子，“殼”是金屬銀，由此制備納米銀分散液，不僅可以通過添加不同粒徑或形貌的種子納米粒子，較容易地調控最終納米銀的粒子尺寸和形狀，還可以通過改變種子納米粒子的化學組成來調節納米銀粒子的某些理化性能，例如增強硬度、賦予納米銀以一定的磁性、改進納米銀的親水或疏水性等；并且，具有這樣結構的納米銀，其原料成本較之100%純銀納米顆粒大大地降低。優選地，包含種子納米粒子的納米銀顆粒的粒徑為5 200nm。優選地，銀的絡合劑與可溶性銀鹽的摩爾比為2 8: 1，銀的絡合還原劑與可溶性銀鹽的摩爾比為2 8: I。優選地，所述可溶性銀鹽為硝酸銀或檸檬酸銀。優選地，所述銀的絡合劑為將一種或多種銀的絡合劑前體采用溶膠-凝膠的方法制備得到的水解產物，所述銀的絡合劑前體選自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基娃燒、3-氛基丙基二異丙基氧基娃燒、3_喊嚷基丙基甲基二甲氧基娃燒、N-[3-( 二甲氧基娃基)丙基]正丁胺、N-[3_( 二乙氧基娃基)丙基]正丁胺、N-(正丁基)-3-氨丙基二甲氧基娃燒和N_(正丁基)-3_氛丙基二乙氧基娃燒。優選地，所述銀的絡合劑為將一種或多種銀的絡合劑前體與一種或多種摻雜劑混合后采用溶膠-凝膠的方法制備得到的水解產物，所述銀的絡合劑前體選自3-氨基丙基三甲氧基娃燒、3-氛基丙基二乙氧基娃燒、3_氛基丙基二異丙基氧基娃燒、3_喊嚷基丙基甲基二甲氧基娃燒、N_[3_( 二甲氧基娃基)丙基]正丁胺、N_[3_( 二乙氧基娃基)丙基]正丁胺、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷和N-(正丁基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述摻雜劑選自硅酸四乙酯，硅酸四甲酯，甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三甲乙氧基硅烷，正丁基三甲氧基硅烷，正丁基三乙氧基硅烷，正辛基三乙氧基娃燒，月桂基二乙氧基娃燒，甲基二乙酸氧基娃燒，乙稀基二乙氧基娃燒，甲基二丁麗月虧基娃燒，四丁麗月虧基娃燒，_■苯基_■甲氧基娃燒，苯基二甲氧基娃燒，疏丙基二甲氧基娃烷，3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷，Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，Y -縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，2-(3, 4-環氧環己烷基)乙基三乙氧基硅烷，三乙氧基-1H，1H, 2H, 2H-十三氟-N-辛基硅烷，十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和4-甲基(全氟己基乙基)丙基三甲氧基硅烷。所述摻雜劑起到增強銀的絡合劑的交聯性能、改善其親水或疏水性能等作用。具體地，所述溶膠-凝膠法制備銀的絡合劑的方法為:在攪拌下，將化學計量過量一倍的蒸餾水滴加到銀的絡合劑前驅體或銀的絡合劑前體與摻雜劑形成的混合物中，引導水解反應的發生，蒸餾水全部加完后繼續攪拌3 60min，得到澄清溶液，即得到銀的絡合齊U。也可以用酸，如硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸等，調節蒸餾水的PH值為I 5，以促進水解反應的進行；此外，還可以添加醇類溶劑以增強銀的絡合劑前體或者摻雜劑在水中的溶解度。本專利技術對所述還原劑不作特殊限定，現有常規使用的還原劑均可?？梢詾楹┗衔?甲醛、葡萄糖、甲酸或甲酸酯)、肼類化合物(苯肼、水合肼、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二乙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種納米銀分散液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：在純水或去離子水中加入增稠劑和分散劑，得到混合溶液，再將可溶性銀鹽溶解于上述所得混合溶液中，得到金屬銀質量濃度為0.01%～5%的銀鹽溶液；在攪拌下，向所得銀鹽溶液中先加入銀的絡合劑再加入還原劑或直接加入銀的絡合還原劑，在室溫～90℃條件下反應至少12小時，使所述銀鹽溶液中的銀離子還原成金屬銀，得到納米銀分散液；所述銀的絡合劑和銀的絡合還原劑可以和所得納米銀分散液中的納米銀粒子表面形成化學鍵合，并保留具有交聯作用的官能團。

【技術特征摘要】
1.一種納米銀分散液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在純水或去離子水中加入增稠劑和分散劑，得到混合溶液，再將可溶性銀鹽溶解于上述所得混合溶液中，得到金屬銀質量濃度為0.01% 5%的銀鹽溶液； 在攪拌下，向所得銀鹽溶液中先加入銀的絡合劑再加入還原劑或直接加入銀的絡合還原劑，在室溫 90°C條件下反應至少12小時，使所述銀鹽溶液中的銀離子還原成金屬銀，得到納米銀分散液； 所述銀的絡合劑和銀的絡合還原劑可以和所得納米銀分散液中的納米銀粒子表面形成化學鍵合，并保留具有交聯作用的官能團。2.如權利要求1所述的納米銀分散液的制備方法，其特征在于，在加入所述銀的絡合劑或銀的絡合還原劑之前，還包括在所述銀鹽溶液中加入顆粒粒徑為I 200nm的種子納米粒子，并將所述種子納米粒子采用超聲波震蕩、膠體磨或分散機均勻分散在所述銀鹽溶液中。3.如權利要求1或2所述的納米銀分散液的制備方法，其特征在于，其中，所述銀的絡合劑與所述可溶性銀鹽的摩爾比為2 8: I，所述銀的絡合還原劑與所述可溶性銀鹽的摩爾比為2 8: I。4.如權利要求1或2所述的納米銀分散液的制備方法，其特征在于，所述可溶性銀鹽為硝酸銀或檸檬酸銀。5.如權利要求1或2所述的納米銀分散液的制備方法，其特征在于，所述銀的絡合劑為將一種或多種銀的絡合劑前體采用溶膠-凝膠的方法制備得到的水解產物，所述銀的絡合劑ill體選自3-氨基丙基二甲氧基娃燒、3-氨基丙基二乙氧基娃燒、3-氨基丙基二異丙基氧基娃燒、3_喊嚷基丙基甲 基二甲氧基娃燒、N_[3_(二甲氧基娃基)丙基]正丁胺、N_[3_(二乙氧基硅基)丙基]正丁胺、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷和N-(正丁基)-3-氨丙基二乙氧基娃燒。6.如權利要求1或2所述的納米銀分散液的制備方法，其特征在于，所述銀的絡合劑為將一種或多種銀的絡合劑前體與一種或多種摻雜劑混合后采用溶膠-凝膠的方法制備得到的水解產物，所述銀的絡合劑前體選自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基娃燒、3_氛基丙基二異丙基氧基娃燒、3_喊嚷基丙基甲基二甲氧基娃燒、N-[3-( 二甲氧基娃基)丙基]正丁胺、N-[3-( 二乙氧基娃基)丙基]正丁胺、N-(正丁基)-3_氨丙基三甲氧基硅烷和N-(正丁基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述摻雜劑選自硅酸四乙酯，硅酸四甲酷，甲基二甲氧基娃燒，甲基二乙氧基娃燒，乙基二甲氧基娃燒，乙基二甲乙氧基娃燒，正丁基三甲氧基硅烷，正丁基三乙氧基硅烷，正辛基三乙氧基硅烷，月桂基三乙氧基硅烷，甲基二乙酸氧基娃燒，乙稀基二乙氧基娃燒，甲基二丁麗月虧基娃燒，四丁麗月虧基娃燒，_■苯基二甲氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷，巰丙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張驊，李學恩，郭振華，郭艷華，
申請(專利權)人：環?；た萍加邢薰?/a>，
類型：發明
國別省市：