本發明涉及一種多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠及制備和應用,屬于無機化學領域。
背景技術:
納米銀粉體是指粒徑小于100nm的銀單質,它的性能與粒徑和形貌有關,決定其應用于不同領域,如催化,表面增強拉曼等。其中,納米銀的抗菌性能由于與人體相關引起廣泛的關注,研究較多的納米銀溶膠得到快速發展,也取得了很好的實驗結果,然而高濃度的納米銀溶膠性能不穩定性,因此限制了納米銀溶膠在實際應用、運輸中很不方便。
本文采用多孔二氧化鈦負載納米銀的方法,一是利用二氧化鈦的化學穩定性,二是多孔二氧化鈦的比表面積大,增加吸附面積,三是二氧化鈦自身也有抗菌的效果。因此除了能有效地提高納米銀膠的分散性和穩定性外,還可以促進抗菌。
技術實現要素:
本發明的目的為克服現有技術的不足,提供一種性能穩定、高濃度的無機物載納米銀溶膠及制備方法。
本發明的另一目的為所述多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠在抗菌、抗霉、抗腐的應用。
首先利用還原劑將硝酸銀中的銀離子還原得到納米顆粒,然后將多孔二氧化鈦粉體和分散劑在去離子水中分散,再將納米銀顆粒加入超聲攪拌進行混合,使其充分混勻。具體如下:
一種多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠的制備方法,其特征在于,將還原劑加入硝酸銀的溶液中進行還原反應,形成的納米銀沉淀用去離子水清洗,然后在烘箱50℃烘干,多孔的二氧化鈦粉體與水和分散劑進行混合,形成溶液,再將納米銀粉加入后,超聲攪拌,獲得多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠,放入容器中冷藏待用。
所述的還原劑是0.2~0.1mol/l的水合肼、抗壞血酸中的一種或兩種混合。
硝酸銀的濃度為0.2~2mol/l,硝酸銀:還原劑的摩爾比為1:2~4。
將多孔納米二氧化鈦用去離子水配制質量濃度為0.1~0.5mol/l的水溶液,加入分散劑,分散劑用量水溶液重量的2~5%,攪拌至少1小時。
所述分散劑為吐溫、聚乙二醇、甲基纖維素、阿拉伯樹膠的一種或其組合。
將納米銀顆粒分散在二氧化鈦水溶液中,銀與二氧化鈦的摩爾比為3~5:1,攪拌速度500~1000rmp,攪拌時間3h。
一種多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠,其特征在于,根據上述任一所述方法制備得到。
一種多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠在抗菌、抗霉、抗腐的應用。
本發明制備方法簡單,由于多孔二氧化鈦水分散體能負載納米銀粒子,對納米銀膠體具有分散和穩定作用,因此采用本發明方法可以獲得高分散穩定的納米銀膠體。由于二氧化鈦是穩定無機物同時也是殺菌材料,可提高納米銀的抗菌殺菌效果,同時納米銀吸附在多孔顆粒表面形成分散、穩定溶膠,本發明的多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠可用于抗菌、抗霉、抗腐等領域。
附圖說明
圖1是本發明實施例1中多孔二氧化鈦水分散體載納米銀的SEM圖。
具體實施方式
實施例1 :
稱0.85g的硝酸銀加入25ml的去離子水,將0.506g水合肼溶于50ml去離子水,將水合肼溶液倒入硝酸銀溶液,快速攪拌得到納米銀沉淀,如圖1所示。清洗后在50℃烘干。稱取0.136g的分子篩型二氧化鈦加入17ml水,然后加入0.004g的甲基纖維素,攪拌至少1小時,然后將銀粉加入溶液中在500rpm下繼續攪拌3小時,獲得多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠,放入容器中冷藏待用。
實施例2 :
稱取1.7g硝酸銀加入25ml的去離子水,1.518g水合肼溶于50ml去離子水,
將水合肼溶液倒入硝酸銀溶液,快速攪拌得到納米銀沉淀。清洗后在50℃烘干。稱取0.2g的分子篩型二氧化鈦加入10ml水,然后加入0.0004g的甲基纖維素,攪拌至少1小時,然后將銀粉加入溶液中在750rpm下繼續攪拌3小時,獲得多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠,放入容器中冷藏待用。
實施例3 :
稱取8.5g硝酸銀加入25ml的去離子水,10.12g水合肼溶于200ml去離子水,
將水合肼溶液倒入硝酸銀溶液,快速攪拌得到納米銀沉淀。清洗后在50℃烘干。稱取0.8g的分子篩型二氧化鈦加入20ml水,然后加入0.0004g的阿拉伯樹膠,攪拌至少1小時,然后將銀粉加入溶液中在1000rpm下繼續攪拌3小時,獲得多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠,放入容器中冷藏待用。
實施例4:
稱取8.5g硝酸銀加入25ml的去離子水,10.12g水合肼溶于200ml去離子水,
將水合肼溶液倒入硝酸銀溶液,快速攪拌得到納米銀沉淀。清洗后在50℃烘干。稱取0.8g的分子篩型二氧化鈦加入20ml水,然后加入0.0004g的聚乙二醇,攪拌至少1小時,然后將銀粉加入溶液中在1000rpm下繼續攪拌3小時,獲得多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠,放入容器中冷藏待用。
實施例5:
稱取8.5g硝酸銀加入25ml的去離子水,35.224g水合肼溶于200ml去離子水,將水合肼溶液倒入硝酸銀溶液,快速攪拌得到納米銀沉淀。清洗后在50℃烘干。稱取0.8g的分子篩型二氧化鈦加入20ml水,然后加入0.0004g的吐溫,攪拌至少1小時,然后將銀粉加入溶液中在1000rpm下繼續攪拌3小時,獲得多孔二氧化鈦負載納米銀溶膠,放入容器中冷藏待用。