本發(fā)明涉及納米氧化亞銅制備，尤其是涉及一種多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、細(xì)菌在我們?nèi)粘Ｉ钪袩o(wú)處不在，也是和人類(lèi)密切接觸的微生物之一。一般情況下，細(xì)菌的長(zhǎng)徑尺寸約為0.5～5.0μm，短徑尺寸約為0.5～1.0μm，根據(jù)其外形的基本形態(tài)可以分為：球菌、桿菌、螺旋菌等；根據(jù)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同可以分為：革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽(yáng)性菌等。通常，大部分細(xì)菌在正常情況下對(duì)人體是沒(méi)有危害的，人類(lèi)也時(shí)常利用細(xì)菌，例如酒釀、制作乳酪及酸奶等；然而，部分細(xì)菌是許多疾病的病原體，可以通過(guò)各種方式，如接觸、消化道、呼吸道、昆蟲(chóng)叮咬等在人體間傳播疾病，具有較強(qiáng)的傳染性，對(duì)社會(huì)危害極大，比如十四世紀(jì)四五十年代，由鼠疫桿菌引起的“黑死病”席卷整個(gè)歐洲，奪走了2500萬(wàn)歐洲人的性命；墨西哥的“天花病”導(dǎo)致近300多萬(wàn)人死亡；1918年-1919年，西班牙流感，使將近5000萬(wàn)人喪失生命，間接結(jié)束了第一次世界大戰(zhàn)；再如福氏志賀氏菌感染引起的痢疾，通過(guò)接觸、食物和水等進(jìn)行傳播，致使每年約150萬(wàn)人死亡等；新型冠狀病毒(covid-19)已造成全球211個(gè)國(guó)家超過(guò)5000萬(wàn)人受感染，死亡人數(shù)超過(guò)12萬(wàn)人。所以，即使在科技飛速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，對(duì)于控制致病病菌生長(zhǎng)繁殖的抗菌材料的研究，仍然是一項(xiàng)與人類(lèi)健康密切相關(guān)的至關(guān)重要工作。因此，新型、綠色、高效的抗菌材料應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)這類(lèi)材料的開(kāi)發(fā)和利用逐漸成為科研工作者的研究熱點(diǎn)。

2、無(wú)機(jī)抗菌材料是指通過(guò)添加一定的抗菌物質(zhì)(稱(chēng)為抗菌劑)，從而使材料具有抑制或殺滅表面細(xì)菌能力的一類(lèi)新型功能材料，其主要抗菌劑包含指銀、銅、鋅等金屬離子及其氧化物。相較于天然抗菌材料的來(lái)源有限，提取的成本高，提取物穩(wěn)定性較差，很難規(guī)模化生產(chǎn)等缺點(diǎn)相比，無(wú)機(jī)抗菌材料具有性質(zhì)穩(wěn)定，材料廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)；與有機(jī)抗菌材料的毒性強(qiáng)、耐熱性差、易分解易揮發(fā)的安全問(wèn)題、長(zhǎng)期使用易使得細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性、抗菌效果隨時(shí)間推移而逐步減弱甚至完全消失等缺點(diǎn)相比，無(wú)機(jī)抗菌材料具有廣譜且持久抑菌性能、耐高溫、在使用過(guò)程中不會(huì)使菌體產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，但有些無(wú)機(jī)抗菌材料本身存在穩(wěn)定性差、抗菌時(shí)效短等缺點(diǎn)，只要克服這些缺點(diǎn)，未來(lái)對(duì)于無(wú)機(jī)抗菌材料的研究將成為抗菌領(lǐng)域主要的發(fā)展方向。

3、氧化亞銅是一種無(wú)機(jī)金屬氧化物材料，在過(guò)去幾十年成為人們研究最為深入的二元過(guò)渡金屬氧化物晶體之一，由于其抗菌效果僅次于銀的氧化物，況且它成本較低，因此也常被用于抗菌領(lǐng)域。cu2o是一種常見(jiàn)的p型半導(dǎo)體，其帶隙是2.20e?v左右，地球中的儲(chǔ)量豐富，對(duì)環(huán)境非常友好，它無(wú)毒、成本低、易制備、帶隙窄、可以吸收可見(jiàn)光，是一種非常有前途的半導(dǎo)體光催化材料，具有非常重要的研究意義。但目前卻只有少數(shù)方法能夠制備得到穩(wěn)定的cu2o，即使采用惰性氣體中保存，只要暴露在空氣中就會(huì)發(fā)生氧化；而cu2o雖然具有較好的抗菌性，但是cu2+釋放速率較快，很難達(dá)到持久的抗菌效果并且在可見(jiàn)光區(qū)域的吸收較少。有大量研究表明摻雜和半導(dǎo)體復(fù)合可以提高半導(dǎo)體的穩(wěn)定性和光催化轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料的制備方法，有較好的去除殘余甲醛效果，且具有快速殺菌，持久抑菌、防霉、除甲醛、降解廢水污水等能力

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的一種多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料的制備方法，包括以下步驟：

3、步驟1、按照質(zhì)量體積比為2.5～5g/100ml將銅鹽和去離子水加入反應(yīng)釜中，加熱并攪拌均勻，加入適量的表面活性劑，緩慢滴入適量ph調(diào)節(jié)劑，反應(yīng)后得到溶液a；所述溶液a的ph值為9～10，所述表面活性劑與所述銅鹽的質(zhì)量比為1～4g：10g；

4、步驟2、向所述溶液a中加入還原劑得到溶液b，并繼續(xù)攪拌直至沉淀變?yōu)榇u紅色為止；所述還原劑與所述銅鹽的質(zhì)量比為0.1～0.25g：1g；

5、步驟3、向所述溶液b中加入鋅鹽、鈦鹽、銀鹽、鉑鹽、鈰鹽、鑭鹽，并繼續(xù)攪拌，得到溶液c；其中，所述鋅鹽與銅鹽的摩爾百分比為10～30％，所述鈦鹽與銅鹽的摩爾比為10～30％，所述銀鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5‰，所述鉑鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5‰，所述鈰鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5％，所述鑭鹽與銅鹽的摩爾百分比為1～5％；

6、步驟4、向溶液c中加入ph調(diào)節(jié)劑繼續(xù)攪拌，得到溶液d，所述溶液d的ph值為9～10；溶液d冷卻至室溫，取出并過(guò)濾后得到沉淀；將所述沉淀置于真空干燥箱內(nèi)干燥后，所得即為多功能氧化亞銅基納米復(fù)合抗菌材料。

7、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的制備方法，其中：

8、步驟1中，所述銅鹽是五水合硫酸銅、二水合氯化銅、硝酸銅中的一種或幾種；所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙二胺四乙酸、檸檬酸三鈉、三乙醇胺中的一種或幾種；所述ph調(diào)節(jié)劑為氨水、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化胺、氫氧化鈣中的一種或幾種；加熱的溫度為45～60℃，反應(yīng)時(shí)間為120～180min。

9、步驟2中，所述還原劑為l-抗壞血酸、葡萄糖、水合肼、三乙醇胺中的一種。

10、步驟3中，所述鋅鹽是無(wú)水醋酸鋅、二水合乙酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅中的一種或多種；所述鈦鹽為硫酸氧鈦；所述銀鹽為硝酸銀和乙酸銀中的一種或多種；所述鉑鹽為硝酸鉑和氯鉑酸中的一種或多種；所述鈰鹽為六水合硝酸鈰和氯化鈰中的一種或多種；所述鑭鹽為六水合硝酸鑭、氯化鑭和硫酸鑭中的一種或多種；繼續(xù)攪拌的時(shí)間為60～90min。

11、步驟4中，所述ph調(diào)節(jié)劑為氨水、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化胺、氫氧化鈣中的一種或幾種；繼續(xù)攪拌的時(shí)間為60～90min；所述真空干燥箱干燥溫度為50～60℃，干燥時(shí)間為600～800min。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

13、(1)通過(guò)銀、鉑、鈰、鑭等元素?fù)诫s改性以及氧化鋅、氧化鈦半導(dǎo)體復(fù)合來(lái)改性氧化亞銅，利用銀、鉑、鈰、鑭、銀等元素與銅的協(xié)同作用，促進(jìn)了氧化亞銅光生電子和空穴的有效分離，使氧化亞銅的光催化活性有效增強(qiáng)，提高了納米氧化鋅的抗菌能力；復(fù)合半導(dǎo)體氧化鋅、氧化鈦，在提高光催化活性的同時(shí)，提高氧化亞銅的化學(xué)穩(wěn)定性以及抗菌持久性。

14、(2)通過(guò)銀、鉑、鈰、鑭等元素?fù)诫s改性以及氧化鋅、氧化鈦半導(dǎo)體復(fù)合來(lái)改性氧化亞銅，可以在價(jià)帶(vb)和導(dǎo)帶(cb)之間建立中間能級(jí)，從而減小禁帶寬度，實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光波段的響應(yīng)從而有效提高光催化活性，從而提高了納米氧化亞銅的防霉能力，與此同時(shí)提高了對(duì)太陽(yáng)光的利用率，從而提高了納米氧化亞銅的甲醛降解能力以及降解污水廢水的能力。

15、(3)通過(guò)表面活性劑對(duì)光催化型抗菌材料改性，提高了納米氧化亞銅的表面活性，使得光納米氧化亞銅保持長(zhǎng)久的抗菌、防霉、降解甲醛及抗病毒等能力。

16、(4)本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源豐富，具有優(yōu)異的應(yīng)用前景。

17、(5)本發(fā)明使用方便，添加到涂料中，不僅可以用作著色劑使母材具有抗菌防霉除甲醛的優(yōu)異性能，還可以可按原有生產(chǎn)工藝進(jìn)行制品的生產(chǎn)，不會(huì)增加繁瑣工序。并且在船舶防污涂料領(lǐng)域，該發(fā)明在漆膜表面形成防污溶液的薄層，可降低生物機(jī)體中主酶對(duì)生物生命代謝的活化作用，以此縮短生物壽命，并可使生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，從而達(dá)到防污的目的。