1.本发明涉及片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体制备技术领域,具体涉及一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法。
背景技术:2.银具有很强抗菌性,人类很早以前就开始使用,并随着人类的进步应用越来越广泛,但是银化学性质活泼,在紫外光照射下极易发生氧化变色等问题影响其使用及抗菌性能,所以在实际应用中,需要将银负载到无机材料中,无机银可依附于载体上发挥其抗菌功能,硅酸盐类(沸石、托勃莫来石、膨润土等)、氧化物系(tio2、zro2、al2o3等)及活性炭、炭纤维、络合物等与银离子的结合力弱,易溶出氧化变色,使用效果上欠佳,磷酸锆做载体是研究热点,因其具有吸附能力强、化学稳定性和耐高温性能优异,其对银离子有优异的交换吸附能力并有很好的缓释作用等优点,但是现有磷酸锆制备方法存在工艺复杂不稳定、成本高、难量产等诸多问题待解决。
3.专利cn103101896a公开了一种立方体磷酸锆的制备方法,该方法采用氧氯化锆为锆源,加入磷酸氢二氨水溶液及乙二酸钠模版剂先75℃反应3h,再150℃反应9h,反应制得立方体磷酸锆。该方法反应温度需要达到150℃,需要加压加热才能达到,对设备要求高不易量产,成本加大。
4.专利cn1600536a利公开了一种层状磷酸锆载银抗菌粉的制备方法,粉体在实际添加使用过程中容易抱团,不易分散,银离子析出速度较快,抗菌持久性较差。
5.专利cn102763678b利公开了一种立方体磷酸锆载银抗菌粉的制备方法。该方法是以氯氧化锆为锆源,加入磷酸二氢钠水溶液及草酸钠模版剂反应制得立方体磷酸锆,反应生成物必须洗涤除去氯化钠和模板剂,但是生成的磷酸锆为胶体,洗涤极为困难需大型洗涤设备和水资源,产生大量废水,处理废水成本大。磷酸锆银离子的交换采用锌离子过渡法,分步完成,载银后烘干煅烧结块,需要锤粉破碎后再气流粉碎,整个制备步骤繁琐不易操作,成本较大。
技术实现要素:6.本发明的目的在于针对现有技术中不足与缺点,提供一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,工艺简单,步骤少,操作方便,设备要求低,选择性大,无需在磷酸锆载体清洗上花费大量时间费用,抗菌剂具有抗菌力持久,耐高温,耐酸碱等优点。
7.为实现上述目的,本发明采用以下技术方案是:一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,它包括该粉体以片状椭球体磷酸锆做载体,抗菌有效成分包括纳米氧化锌、银离子、锌离子,所述制备方法包括以下步骤:片状椭球体磷酸锆载体制备:将锆源、磷源、ph调节剂、离子选择剂、络合剂、分散剂、水在反应釜中加热搅拌,过滤清洗煅烧制得片状椭球体磷酸锆载体;将片状椭球体磷酸锆载体与硝酸锌、硝酸银水溶液混合加热搅拌,过滤清洗烘干制得片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体。
8.作为本发明更为具体的,所述片状椭球体磷酸锆载体制备中锆源可选择醋酸锆、碳酸锆、氢氧化锆、柠檬酸锆中的一种以上。
9.作为本发明更为具体的,所述片状椭球体磷酸锆载体制备中磷源可选择磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵中的一种以上。
10.作为本发明更为具体的,所述片状椭球体磷酸锆载体制备中ph调节剂选择氢氧化钠、氢氧化钾中的一种以上。
11.作为本发明更为具体的,所述片状椭球体磷酸锆载体制备中离子选择剂为氧化锂、硝酸锂、氢氧化锂中的一种以上。
12.作为本发明更为具体的,所述片状椭球体磷酸锆载体制备中模版剂选择氢氧化铝、乙二酸钠、醋酸钠中的至少一种。
13.作为本发明更为具体的,所述片状椭球体磷酸锆载体制备中分散剂选择聚乙二醇400、十二烷基氨基丙酸、十二烷基氨基丙酸钠中的一种以上。
14.作为本发明更为具体的,所述片状椭球体磷酸锆载体制备中:锆源、磷源、ph调节剂、离子选择剂、模版剂、分散剂、水的摩尔比为1:(1.5-2.5):(0.5-1.5):(0.1-0.6):(1-1.5):(0.01-0.5):(50-300),所述加热温度为60-80℃,加热时间2-4h,烘干温度80-120℃,烘干时间2-5h,煅烧温度450-750℃,煅烧时间1-5h。
15.作为本发明更为具体的,所述将片状椭球体磷酸锆载体与硝酸锌、硝酸银水溶液混合加热搅拌,过滤清洗烘干制得片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体中:混合加热搅拌温度为40-60℃,搅拌时间2-4h,片状椭球体磷酸锆载体与硝酸银、硝酸锌的质量比为1:(0.02-0.05):(0.05-0.2),硝酸银与硝酸锌水溶液溶度为1-20%。烘干温度80-120℃,烘干时间2-5h。
16.采用上述技术方案后,本发明有益效果为:具有以下几点有益效果:
17.1)片状椭球体磷酸锆载体,常温常压下进行,没有强酸强碱性,工艺简单,步骤少,操作方便,设备要求低,选择性大;
18.2)采用无氯锆源,颗粒渗水性好,清洗简单快捷,无需在磷酸锆载体清洗上花费大量时间费用;
19.3)选用的模版剂合成的片状椭球体磷酸锆载体表面为片状多孔结构,比表面积大,吸附能力强、化学稳定性和耐高温性能优异,其对银离子有优异的交换吸附能力并有很好的缓释作用,因此抗菌剂具有抗菌力持久,耐高温,耐酸碱等优点;
20.4)采用一步载入银锌离子,磷酸锆晶体中的锂元素,离子交换的时候对银锌有具有很高的选择性,优先选择交换,这样银的利用率可达到近乎百分百,也可以替代分步载入锌银,简化步骤,节约成本;
21.5)选用银锌离子配合,片状椭球体磷酸锆高温煅烧后颗粒稳定性高,耐紫外照射,耐变色性能好,不仅抗菌性能好,同时抗菌防霉效果大大提升。
具体实施方式
22.本具体实施方式采用的技术方案是:它包括两个步骤:
23.1)片状椭球体磷酸锆载体的合成:
24.实施例1:
25.取300g氢氧化锆,加水2200g,加入反应釜,搅拌成悬浊液,20g氢氧化钠溶于100g水的溶液加入反应釜,加入氢氧化锂5g,加入十二烷基氨基丙酸钠,加入氢氧化铝135g,180g磷酸加入反应釜,常压下,温度控制60摄氏度反应2h,得到浆料,抽滤清洗,120℃烘干2h,600℃煅烧2h,得到片状椭球体磷酸锆载体。
26.实施例2:
27.取300g碳酸锆,加水2200g,加入反应釜,搅拌成悬浊液,20g氢氧化钠溶于100g水的溶液加入反应釜,加入氢氧化锂5g,加入十二烷基氨基丙酸钠,加入氢氧化铝135g,180g磷酸加入反应釜,常压下,温度控制60摄氏度反应2h,得到浆料,抽滤清洗,120℃烘干2h,600℃煅烧2h,得到片状椭球体磷酸锆载体。
28.实施例3:
29.取300g氢氧化锆,加水2200g,加入反应釜,搅拌成悬浊液,20g氢氧化钠溶于100g水的溶液加入反应釜,加入十二烷基氨基丙酸钠,加入氢氧化铝135g,180g磷酸加入反应釜,常压下,温度控制60摄氏度反应2h,得到浆料,抽滤清洗,120℃烘干2h,600℃煅烧2h,得到片状椭球体磷酸锆载体。
30.实施例4:
31.取300g氢氧化锆,加水2200g,加入反应釜,搅拌成悬浊液,20g氢氧化钠溶于100g水的溶液加入反应釜,加入氢氧化锂5g,加入十二烷基氨基丙酸钠,180g磷酸加入反应釜,常压下,温度控制60摄氏度反应2h,得到浆料,抽滤清洗,120℃烘干2h,600℃煅烧2h,得到片状椭球体磷酸锆载体。
32.2)载体磷酸锆载银锌的制备:
33.实施例5:
34.将实施例1制得磷酸锆200g,用蒸馏水配制成质量8-12%的水分散液,加入100g硝酸银水溶液(硝酸银6.3g),加入硝酸锌水溶液200g(硝酸锌六水合物18.3g),控制温度在40-42℃,搅拌2h,洗涤,120℃烘干2h。滤液滴加氯化钠溶液(20氯化钠溶于100g水)无沉淀析出,样品烘干测试sem呈片状椭球体。
35.实施例6:
36.将实施例2制得磷酸锆200g,用蒸馏水配制成质量8-12%的水分散液,加入100g硝酸银水溶液(硝酸银6.3g),加入硝酸锌水溶液200g(硝酸锌六水合物18.3g),控制温度在40-42℃,搅拌2h,洗涤,120℃烘干2h。滤液滴加氯化钠溶液(20氯化钠溶于100g水)无沉淀析出,样品烘干测试sem呈片状椭球体。
37.实施例7:
38.将对比实施例3制得磷酸锆200g,用蒸馏水配制成质量8-12%的水分散液,加入100g硝酸银水溶液(硝酸银6.3g),加入硝酸锌水溶液200g(硝酸锌六水合物18.3g),控制温度在40-42℃,搅拌2h,过滤。滤液滴加氯化钠溶液(20氯化钠溶于100g水)有沉淀析出变成浑浊液,滤液中有银离子,银离子没有交换进入磷酸锆晶体或者银离子部分进去磷酸锆晶体,样品烘干测试sem呈无定型状。
39.实施例8:
40.将对比实施例4制得磷酸锆200g,用蒸馏水配制成质量8-12%的水分散液,加入100g硝酸银水溶液(硝酸银6.3g),加入硝酸锌水溶液200g(硝酸锌六水合物18.3g),控制温
度在40-42℃,搅拌2h,过滤。滤液滴加氯化钠溶液(20氯化钠溶于100g水)有沉淀析出变成浑浊液滤液中有银离子,银离子没有交换进入磷酸锆晶体或者银离子部分进去磷酸锆晶体,样品烘干测试sem呈无定型状。
41.注:抗菌性能测试:
42.gb/t21510-2008粉末抗菌性能试验及震荡法。
43.送第三方有资质的检测机构测试大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌的抗菌效果,测试结构三个细菌抗菌率都超过99%。
44.以上所述,仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征:1.一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:它包括该粉体以片状椭球体磷酸锆做载体,抗菌有效成分包括纳米氧化锌、银离子、锌离子。2.根据权利要求1所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:1)片状椭球体磷酸锆载体制备:将锆源、磷源、ph调节剂、离子选择剂、络合剂、分散剂、水在反应釜中加热搅拌,过滤清洗煅烧制得片状椭球体磷酸锆载体;2)将片状椭球体磷酸锆载体与硝酸锌、硝酸银水溶液混合加热搅拌,过滤清洗烘干制得片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体。3.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述片状椭球体磷酸锆载体制备中锆源可选择醋酸锆、碳酸锆、氢氧化锆、柠檬酸锆中的一种以上。4.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述片状椭球体磷酸锆载体制备中磷源可选择磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵中的一种以上。5.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述片状椭球体磷酸锆载体制备中ph调节剂选择氢氧化钠、氢氧化钾中的一种以上。6.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述片状椭球体磷酸锆载体制备中离子选择剂为氧化锂、硝酸锂、氢氧化锂中的一种以上。7.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述片状椭球体磷酸锆载体制备中模版剂选择氢氧化铝、乙二酸钠、醋酸钠中的至少一种。8.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述片状椭球体磷酸锆载体制备中分散剂选择聚乙二醇400、十二烷基氨基丙酸、十二烷基氨基丙酸钠中的一种以上。9.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述片状椭球体磷酸锆载体制备中:锆源、磷源、ph调节剂、离子选择剂、模版剂、分散剂、水的摩尔比为1:(1.5-2.5):(0.5-1.5):(0.1-0.6):(1-1.5):(0.01-0.5):(50-300),所述加热温度为60-80℃,加热时间2-4h,烘干温度80-120℃,烘干时间2-5h,煅烧温度450-750℃,煅烧时间1-5h。10.根据权利要求2所述的一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,其特征在于:所述将片状椭球体磷酸锆载体与硝酸锌、硝酸银水溶液混合加热搅拌,过滤清洗烘干制得片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体中:混合加热搅拌温度为40-60℃,搅拌时间2-4h,片状椭球体磷酸锆载体与硝酸银、硝酸锌的质量比为1:(0.02-0.05):(0.05-0.2),硝酸银与硝酸锌水溶液溶度为1-20%。烘干温度80-120℃,烘干时间2-5h。
技术总结一种片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体的制备方法,它涉及片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体制备技术领域。它包括该粉体以片状椭球体磷酸锆做载体,抗菌有效成分包括纳米氧化锌、银离子、锌离子,所述制备方法包括以下步骤:片状椭球体磷酸锆载体制备:将锆源、磷源、PH调节剂、离子选择剂、络合剂、分散剂、水在反应釜中加热搅拌,过滤清洗煅烧制得片状椭球体磷酸锆载体;将片状椭球体磷酸锆载体与硝酸锌、硝酸银水溶液混合加热搅拌,过滤清洗烘干制得片状椭球体磷酸锆载银锌抗菌粉体。本发明有益效果为:工艺简单,步骤少,操作方便,设备要求低,选择性大,无需在磷酸锆载体清洗上花费大量时间费用,抗菌剂具有抗菌力持久,耐高温,耐酸碱等优点。优点。
技术研发人员:曹永清 陈锐操 陆志军 付燏 王才明
受保护的技术使用者:福建瑞森新材料股份有限公司
技术研发日:2022.01.07
技术公布日:2022/7/5