專利名稱：一種載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法
技術領域：
本發明屬于納米材料技術，具體涉及到一種載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法。
背景技術：
健康一直以來都是人類熱切關注的話題。但是，細菌無處不在、無孔不入，它們的傳播和蔓延嚴重威脅著人類的健康，例如近年來非典型性肺炎、禽流感等傳染性疾病的爆發使得人類曾一度陷入極大的恐慌中，所以，利用抗菌材料來抑制有害細菌的生長、繁殖是提高人類健康水平的一個重要手段。然而，由于耐藥菌株的發展，部分抗菌劑和抗菌素已經達不到殺菌的要求，且可以殺菌的部分抗菌藥物又刺激性太大而且有毒，因此，迫切需要尋找一種安全，高效而且低成本的抗菌劑。納米銀，由于抗菌活性好，抗菌譜廣以及安全性高，已被當作抗菌材料應用于許多領域，研究發現納米銀和納米銀氧化物具有優良的抗菌效果。但是，一般地，納米銀都是用硝酸銀經過化學還原法制備的，得到的純銀穩定性差且易發生團聚，所以目前抗菌材料的研究熱點是納米銀復合材料，比如Ag-TiO2, Ag-CNT, Ag-zeolite等含銀材料。最新研究發現石墨烯的衍生物氧化石墨烯，因其豐富的表面含氧官能團以及巨大的比表面積，很適宜負載金屬，而且已經成功制得了多種石墨烯基金屬材料并應用于催化及電極材料，如石墨烯-Pt,石墨烯-MnO2,石墨烯-TiO2等。目前含銀氧化石墨烯納米材料的合成多數采用的是化學還原法，不可避免的會引入一些有生物毒性并給環境帶來危害的化學試劑，比如NaBH4 和水合肼。因此，研究開發一種安全、環保且高效的含銀石墨烯基納米材料是有必要的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種低成本、操作簡單、無污染的制備載銀氧化石墨烯抗菌材料的方法。為實現上述目的，本發明采用的技術方案為以氧化石墨烯和銀鹽為原料，水為反應溶劑，在沒有使用任何還原劑的條件下光照制備載銀氧化石墨烯抗菌材料。所述載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法，具體的制備過程如下I、將氧化石墨烯水分散液和水混合；2、在步驟I所得的水溶液中加入銀鹽；3、將步驟2所得的混合液置于光源下進行反應；4、將步驟3所得的光照產物進行抽濾，并用蒸餾水多次的清洗，然后真空干燥，最后研磨，即得到載銀氧化石墨烯抗菌材料。上述所使用的銀鹽為硝酸銀。上述所使用的氧化石墨烯水分散液的濃度為O. 01% 1%，作為優選，氧化石墨烯水分散液的濃度選為O. 176% O. 7%。上述所使用的純氧化石墨烯和銀鹽中銀單質的質量比為I : O. 5 10。
上述所使用的光源為紫外線高壓汞燈和碘鎢燈，分別作為λ < 365nm和365nm < λ < IlOOnm 的光源。本發明與已有的含銀石墨烯基材料的制備方法相比，其獨到之處在于(I)方法新穎。目前為止，沒有光照制備成載銀氧化石墨烯抗菌材料的報道；(2) 環保。沒有使用任何的化學試劑，包括還原劑和穩定劑；(3)操作簡單。(4)反應時間相對較低。實驗過程中發現，在反應接近Ih時，反應物顏色已經開始發生變化；(5)反應后的產物中含有多種價態的銀氧化物；(6)制備的載銀氧化石墨烯抗菌材料抗菌效果優良。
圖I是本發明實施例I所得樣品的XRD表征圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明。實施例I :室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。 最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例2:室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(13. 5mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例3 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，0. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(277mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例4 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(5g，0. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。 最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例5 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(60mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。 最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例6 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，5h后停止光照。 最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例7:室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，0. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，12h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例8 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。 最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及70°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例9 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(5g，0. 3% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中， 加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例10 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(5g，0. 7% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中， 加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例11 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于紫外線高壓汞燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。實施例12 室溫下，在氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液中，加入硝酸銀(97mg)，混勻后，將反應容器置于紫外線高壓汞燈下，邊攪拌邊光照，5h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到抗菌材料。對照例I :室溫下，將氧化石墨烯水分散液(10g，O. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液在無光的條件下，攪拌9h后，通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到純氧化石墨烯。對照例2 室溫下，將氧化石墨烯水分散液(10g，0. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液置于碘鎢燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C 真空干燥和研磨得到光照氧化石墨烯。對照例3 室溫下，將氧化石墨烯水分散液(10g，0. 176% )和蒸餾水(30mL)混合而成的溶液置于紫外線高壓汞燈下，邊攪拌邊光照，9h后停止光照。最后通過抽濾、多次的蒸餾水清洗以及60°C真空干燥和研磨得到光照氧化石墨烯。實施例13樣品的抗菌活性測試本發明選用革蘭氏陰性菌大腸桿菌(E.coil)和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌 (S. aureus)，測試所得樣品的抗菌活性。具體的抗菌步驟如下I)菌株培養在Luria-Bertani (LB)液體培養基中，置于培養箱中37°C培養24h，然后冷凍( 0°C )保存待用。
2)將本發明所得的樣品重分散于蒸餾水中，制成濃度為和 62. 5 μ g · ml/1的懸浮液。3)將50 μ L菌液接入滅過菌的裝有4mL LB液體培養基的試管中，再加入ImL濃度為31. 3 μ g · mr1的抗菌材料，封蓋后振蕩培養4. 5h后，取ImL加入到9mL滅菌水中混勻后，再從中取ImL加入到9mL滅菌水中混勻，依次反復進行直至稀釋了 IO8倍后停止，最后各取稀釋104、105、IO6UO7和IO8倍的稀釋液150 μ L均勻涂到LB固體培養基平板上，做好標記后，37°C培養24h后觀察細菌生長情況并計錄菌落個數。相同條件下，記錄濃度為 62. 5μ g · mL-1的菌落數，并以ImL滅菌水代替待測樣品的結果作為空白對照組。抑菌率由下列公式計算
權利要求
1.一種載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法，其特征在于以氧化石墨烯水分散液和硝酸銀為原料，水為反應溶劑，在沒有使用任何還原劑的條件下光照制備載銀氧化石墨烯抗菌材料，主要包括以下步驟1)將氧化石墨烯水分散液和水混合；2)在步驟I)所得的水溶液中加入銀鹽；3)將步驟2)所得的混合液置于光源下進行反應；4)將步驟3)所得的光照產物進行抽濾，并用蒸餾水多次的清洗，然后真空干燥，最后研磨，即得到載銀氧化石墨烯抗菌材料。
2.如權利要求I所述的載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法，其特征在于所述的銀鹽為硝酸銀。
3.如權利要求I所述的載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法，其特征在于其中步驟1)所用的氧化石墨烯水分散液的質量百分濃度為O.01% 1%。
4.如權利要求I所述的載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法，其特征在于其中步驟2)所得的混合液中純氧化石墨烯和銀鹽中銀單質的質量比為I: O. 5 10。
5.如權利要求I所述的載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法，其特征在于其中步驟3)所采用的是光化學反應法。
6.如權利要求I所述的載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法所得的載銀氧化石墨烯抗菌材料的應用其特征在于可作為抗菌劑。
全文摘要
本發明涉及一種載銀氧化石墨烯抗菌材料的制備方法。本發明以氧化石墨烯分散液和硝酸銀為原料，以水作為反應溶劑，在沒有使用任何還原試劑的情況下，通過光照制備載銀氧化石墨烯抗菌材料。本方法簡便易行、環保無公害，制備的抗菌材料抗菌性能優良。
文檔編號A01N59/16GK102578145SQ201210017488
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者何光裕, 孫小強, 孟啟, 李丹, 武海青, 汪信, 紀俊玲, 陳海群 申請人:常州大學