一種黃原膠-銀納米復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種黃原膠-銀納米復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]分子自組裝是分子之間在一定條件下，通過分子間非共價鍵的相互作用力連接形成熱力學(xué)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、組織規(guī)則的聚集體的過程。分子自組裝技術(shù)是分子在固體基底表面上形成有序拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的過程，它是一種“從小至大”材料組裝的方法，是制備納米材料的一類重要方法。相對于微米尺度，納米尺度的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與機(jī)體內(nèi)細(xì)胞生長的自然環(huán)境更為相似，因此有關(guān)納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用在生物材料方面的研宄迅速增加，正在形成一個熱點領(lǐng)域和方向。
[0003]黃原膠是一種生物高分子雜多糖，是由假黃單胞菌屬發(fā)酵產(chǎn)生的單胞多糖，具有優(yōu)良的增稠性、懸浮性、乳化性、水溶性以及很好的熱、酸堿穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于化妝品、食品中。黃原膠具有長鏈高分子的一般性能，但它比一般高分子含有較多的官能團(tuán)，它在水溶液中的構(gòu)象是多樣的，有研宄表明一定濃度的黃原膠溶液通過分子子組裝可以形成網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0004]納米銀粒子作為抗菌劑具有抗菌廣譜性、殺菌率高、不易產(chǎn)生抗藥性及安全性高的特性，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌由顯著的殺菌作用，廣泛應(yīng)用于抗菌材料、醫(yī)療、日用品、化妝品、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域。但是傳統(tǒng)方法制備出的納米銀粒徑均一性比較差，而且納米銀粒子通常需要負(fù)載在載體，提高納米銀粒子的分散性，進(jìn)而被用于制備生物材料。
[0005]因此，研宄出一種基于納米銀粒子的復(fù)合材料，提高納米銀粒子的分散性，并研宄出一種制備方法，提高納米銀粒子的均一性，是納米銀抗菌藥物能夠安全方便地使用推廣的關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的之一在于提供一種納米銀粒子分散均勻，抗菌性能和生物相容性好的黃原膠-銀納米復(fù)合材料。
[0007]同時，本發(fā)明還在于提供一種黃原膠-銀納米復(fù)合材料的制備方法，提高納米銀粒徑的均一性。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種黃原膠-銀納米復(fù)合材料，由黃原膠溶液和納米銀溶膠混合后制得混合液，將混合液置于載體上，干燥制備而成；所述混合液中黃原膠與銀元素的質(zhì)量比為(1:18)?(20:9)。
[0010]所述黃原膠溶液的濃度為0.01?005g/L。
[0011]所述納米銀溶膠中銀元素的質(zhì)量濃度為0.09g/Lo
[0012]所述納米銀溶膠中納米銀顆粒的粒徑為5?35nm。
[0013]所述納米銀溶膠中納米銀顆粒的平均粒徑為10nm。
[0014]5、如權(quán)利要求1所述的黃原膠-銀納米復(fù)合材料，其特征在于，所述納米銀溶膠由以下方法制備而得:包括以下操作步驟:
[0015]a:取氯金酸溶解在水中，加入還原劑，制得金溶膠；
[0016]b:在金溶膠中加入可溶性銀鹽得混合液，將混合液加熱至沸騰后加入還原劑，反應(yīng)即得納米銀溶膠。
[0017]步驟a中所述還原劑為Na3C6H5O7和NaBH 4。
[0018]步驟a中所述還原劑為質(zhì)量濃度為I %的Na3C6H5O7水溶液，和以質(zhì)量濃度為I %的Na3C6H5O7水溶液為溶劑配制的質(zhì)量濃度為0.075%的NaBH 4溶液。
[0019]步驟a中所述還原劑的具體加入方法為:首先加入質(zhì)量濃度I %的Na3C6H5O7水溶液，攪拌，再加入以質(zhì)量濃度為1%的Na3C6H5O7水溶液為溶劑配制的質(zhì)量濃度為0.075%的NaBH4溶液。
[0020]步驟a中每0.3mmol/L氯金酸溶液對應(yīng)使用ImL質(zhì)量濃度I %的Na3C6H5O7水溶液，ImL以質(zhì)量濃度為I %的Na3C6H5O7水溶液為溶劑配制的質(zhì)量濃度為0.075 %的NaBH 4水溶液。
[0021]步驟b中所述混合液中銀離子物質(zhì)的量與金顆粒的物質(zhì)的量比為20.4:1。
[0022]步驟b所述還原劑為Na3C6H507。
[0023]步驟b中所述還原劑為質(zhì)量濃度為I %的Na3C6H5O7水溶液。
[0024]步驟b所述可溶性銀鹽為AgNO3。
[0025]步驟b中每0.03mmol/L銀鹽對應(yīng)使用ImL質(zhì)量濃度為I %的Na3C6H5O7水溶液。
[0026]所述金溶膠中金顆粒的平均粒徑為5nm。
[0027]一種的黃原膠-銀納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下操作步驟:
[0028](I)制備原料:
[0029]納米銀溶膠的制備:a:取氯金酸溶解在水中，加入還原劑，制得金溶膠；b:在步驟a制備的金溶膠中加入可溶性銀鹽得混合液，混合液加熱至沸騰后加入還原劑，反應(yīng)即得納米銀溶膠；
[0030](2)制備復(fù)合材料:
[0031]取黃原膠溶液與納米銀溶膠混合，置于載體上，干燥，即得所述的黃原膠-銀納米復(fù)合材料。
[0032]步驟(2)中所述混合后振蕩5min。
[0033]步驟(2)中所述干燥為自然風(fēng)干。
[0034]步驟(2)中黃原膠溶液的具體制備方法為:取黃原膠溶解在水中，攪拌，離心，水浴加熱，冷卻至室溫得黃原膠溶液。
[0035]所述水浴加熱為60°C水浴加熱6h。
[0036]所述攪拌為1500r/min攪拌24h。
[0037]所述離心為16000r/min離心2h。
[0038]本發(fā)明黃原膠-銀納米復(fù)合材料，含有黃原膠和納米銀，其中納米銀顆粒均勻分布在具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的黃原膠上，以生物相容性高的黃原膠為載體提高了納米銀顆粒的分散性，提高復(fù)合材料的抗菌性和生物相容性；黃原膠是一種生物多糖，應(yīng)用于食品、藥品、化妝品、紡織品等多個領(lǐng)域，本發(fā)明將納米銀溶膠和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的黃原膠有效的結(jié)合起來制得復(fù)合材料，也可應(yīng)用于食品、藥品、化妝品、紡織品等多個領(lǐng)域，并起到抗菌的效果。
[0039]本發(fā)明黃原膠-銀納米復(fù)合材料的制備方法，在金溶膠體系中制備銀溶膠，銀包裹金顆粒生長，制備得到納米銀溶膠，其中的納米銀顆粒尺寸高度均一，可長時間均勻分散于水溶液中，且該方法制備的納米銀顆粒與通常制備的納米銀表現(xiàn)出相同的性質(zhì)，且與黃原膠溶液混合后均勻分布在具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的黃原膠上，形成抗菌效果顯著，生物相容性好的黃原膠-銀納米復(fù)合材料。
【附圖說明】
[0040]圖1為實施例1中納米銀溶膠紫外吸收光譜曲線；
[0041]圖2為實施例1納米銀溶膠的AFM圖；
[0042]圖3為實施例1中納米銀顆粒的粒徑分布圖；
[0043]圖4為本發(fā)明制備的黃原膠-銀納米復(fù)合材料AFM圖；其中圖A為實施例1制備的黃原膠-銀納米復(fù)合材料AFM圖；圖B為實施例2制備的黃原膠-銀納米復(fù)合材料AFM圖；圖C為實施例3制備的黃原膠-銀納米復(fù)合材料AFM圖。
【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0045]實施例1
[0046]本實施例黃原膠-銀納米復(fù)合材料，由黃原膠溶液和納米銀溶膠混合后制得混合液，將混合液置于載體上，干燥制備而成；混合液中黃原膠與銀元素的質(zhì)量比為4:9。
[0047]本實施例黃原膠-銀納米復(fù)合材料的制備方法，具體操作步驟如下:
[0048](I)制備原料:
[0049]A:黃原膠溶液的制備:
[0050]稱取5mg黃原膠粉末將其溶解在50mL去離子水中，磁力攪拌24h后，將溶液離心2h，然后在60°C水浴6h，冷卻至室溫即可得到0.lg/L的黃原膠溶液，將0.lg/L的黃原膠溶液加去離子水稀釋成0.02g/L的黃原膠溶液。
[0051]B:納米銀溶膠的制備:
[0052]I) 1mg HAuCl4溶解于98mL去離子水中，1500r/min攪拌Imin后加入ImL 1%的Na3C6H5O7水溶液，再攪拌lmin，然后加入用I %的Na 3C6H507作為溶劑配制的0.075 %的NaBH4溶液lmL，繼續(xù)攪拌5min，即得金溶膠；
[0053]2)取步驟I)制備的金溶膠5mL，加入300mL I X 10_3M的AgNO3溶液，攪拌并加熱至沸騰時，加入ImL 1%的Na3C6H5O7，持續(xù)加熱攪拌lh，即得納米銀溶膠；
[0054](2)制備復(fù)合材料:
[0055]按照體積比2:1稱取步驟A制備的黃原膠溶液和步驟B制備的納米銀溶膠，混合后振蕩5min，得到混合液，在超凈臺上將混合溶液滴加在云母片上，自然揮干溶劑，即得黃原膠-銀納米復(fù)合材料。
[0056]采用紫外分光光度計檢測本實施例制備的納米銀溶膠的吸收峰，如圖1所示，表明本實施例納米銀顆粒表現(xiàn)出銀的特性，即本實施例制備的納米銀顆粒與純的納米銀單質(zhì)性質(zhì)相同；
[0057]本實施例制備的納米銀溶膠的表面形貌如圖2所示，表明本實施例制備的納米銀溶膠中納米銀顆粒分散均勻，穩(wěn)定；
[0058]本實施例制備的納米銀顆粒的粒徑分布如圖3所示，表明本實施例制備的納米銀顆粒的粒徑均一，集中在5?1nm之間，平均為1nm ；
[0059]本實施例制備的黃原膠-銀納米復(fù)合材料的表面形貌如圖4中圖A所示，表明本實施例制備的黃原膠-銀納米復(fù)合材料中納米銀在黃原膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中均勻分布，且經(jīng)過SPIP統(tǒng)計本實施例復(fù)合材料中納米銀顆粒的個數(shù)為630個。
[0060]實施例2
[0061]本實施例黃原膠-銀納米復(fù)合材料，由黃原膠溶液和納米銀溶膠混合后制得混合液，將混合液置于載體上，干燥制備而成；混合液中黃原膠與銀元素的質(zhì)量比為2:9。
[0062]本實施例黃原膠-銀納米復(fù)合材料的制備方法，具體操作步驟如下:
[0063](I)制備原料:
[0064]A:黃原膠溶液的制備:
[0065]稱取5mg黃原膠粉末將其溶解在50mL去離子水中，磁力攪拌24h后，將溶液離心2h，然后在60°C水浴6h，冷卻至室溫即可得到0.lg/L的黃原膠溶液，將0.lg/L的黃原膠溶液加去離子水稀釋成0.02g/L的黃原膠溶液。
[0066]B:納米銀溶膠的制備:
[0067]I) 1mg HAuCl4溶解于98mL去離子水中，1500r/min攪拌Imin后加入ImL 1%的Na3