一种抗菌功能的双金属纳米粒子的制备

本发明涉及抗菌金属纳米材料，具体涉及一种抗菌功能的双金属纳米粒子的制备。

背景技术：

1、随着纳米技术的快速发展和广泛应用，纳米材料在抗菌领域展现出了巨大的潜力。纳米抗菌材料具有安全性高，耐热性和持久性良好，且不易产生抗药性等优点。在众多纳米材料中，银和铜因其独特的抗菌性能受到了广泛关注。银离子具有广谱抗菌活性，能够破坏细菌的细胞壁，从而达到抗菌的目的。而铜离子则具有抑制细菌生长和繁殖的作用，对多种细菌均具有良好的抗菌效果。

2、为了进一步提高抗菌效果，开始探索将银和铜结合形成双金属纳米粒子的方法。银铜双金属纳米粒子结合了银和铜的抗菌优势，通过协同作用增强了对细菌的抑制能力。此外，双金属纳米粒子还具有更高的稳定性和更低的毒性，使其在抗菌领域的应用更具潜力。

3、目前，制备银铜双金属纳米粒子的方法包括同步沉淀法、顺序沉淀法和辅助还原法等。同步沉淀法通过将银和铜的盐同时引入溶液中，再通过还原剂或沉淀剂同时还原或沉淀，形成银铜双金属纳米粒子。而顺序沉淀法则通过先制备其中一种金属的纳米粒子，然后在其表面沉积另一种金属，形成银铜双金属纳米粒子。尽管银铜双金属纳米粒子在抗菌性能上表现出色，但其制备过程中仍存在一些挑战。精确控制双金属纳米粒子的尺寸、形状和分布仍然是一项技术难题。此外，纳米粒子在长时间使用中可能发生团聚或变异，影响其抗菌性能的稳定性。

4、本发明基于上述技术背景，旨在开发具有一定的商业应用前景的绿色植物合成抗菌金属纳米粒子的方法。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的问题，本发明提供了一种抗菌功能的双金属纳米粒子的制备，通过用植物制备还原液，可实现绿色、简单、快捷合成抗菌功能的双金属纳米粒子，且双金属纳米粒子大小均匀，不易团聚，可直接作为抗菌材料用于杀死细菌或真菌。

2、本发明通过以下技术方案实施：

3、本发明第一方面公开了一种抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)制备绿色还原液；

5、(2)将步骤(1)中绿色还原液转移至反应器中，立即投加银和铜两种金属盐原液，磁力搅拌并加热至沸腾；

6、(3)停止加热，待反应器温度降至室温，继续加入步骤(1)中绿色还原液，继续搅拌反应的得到混合物；

7、(4)将步骤(3)中混合物高速离心，收集沉淀，洗涤、干燥即得抗菌功能的双金属纳米粒子。

8、进一步地，步骤(1)中绿色还原液的制备方法具体为：将待提取的植物洗净晾干，加入去离子水榨汁，将得到的汁液置于磁力搅拌器搅拌并加热煮沸，保持5-20min，待温度降至室温，离心去除沉淀，收集上清液，即得绿色还原液。

9、进一步地，待提取植物为柠檬皮、柠檬籽、柠檬肉、橘皮、橘肉中的任意一种或几种。

10、进一步地，待提取植物于去离子水的质量比为(5-30)：100。

11、进一步地，步骤(2)中银和铜两种金属盐原液均为水溶性盐原液，银和铜两种金属离子的总浓度为10-40mm。

12、进一步地，银和铜两种金属盐原液中银和铜元素的摩尔比为(1-10)：(1-10)。

13、进一步地，步骤(2)中还原液和银和铜两种金属盐原液的体积比为(50-200)：(1-20)。

14、进一步地，步骤(3)中绿色还原液的加入量于步骤(2)中绿色还原液的体积比为(0.05-0.2)：1。

15、本发明第二方面公开了上述抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法制备得到的抗菌功能的双金属纳米粒子，其特征在于，所述抗菌功能的双金属纳米粒子为核-壳结构，抗菌功能的双金属纳米粒子的粒径为10-100nm。

16、本发明第三方面公开了上述抗菌功能的双金属纳米粒子的应用，所述抗菌功能的双金属纳米粒子直接作为抗菌材料用于杀死细菌或真菌。

17、本发明的有益效果：

18、1.本发明中采用植物制备还原液，利用植物分泌的蛋白质、酶及其他生物分子的氧化还原及催化等高性能，可实现绿色、简单、快捷合成抗菌功能的双金属纳米粒子，制备方法工艺简单、节省能源、反应高效，是一种绿色环保合成路线。

19、2.本发明制备得到的银铜双金属纳米粒子尺寸均匀，分散好，不易团聚，制备得到的双金属纳米粒子中银、铜金属与银、铜离子共存，具有协同抗菌作用。本发明制备得到的银铜双金属纳米粒子属于核-壳结构，银作为外壳部分，不仅提供了出色的抗菌性能，还起到了保护内部铜核的作用，银离子具有广谱的抗菌活性，能够有效破坏细菌的细胞壁，从而达到快速杀菌的效果；内部的铜核则起到了支撑和稳定结构的作用，铜本身也具有抗菌能力，尤其是在低浓度下能够持续抑制细菌生长和繁殖，通过将铜置于核心位置，可以确保纳米粒子的整体稳定性，同时实现持续、长期的抗菌效果。银铜双金属的使用节约了银的使用量，降低成本，同时保持高效的抗菌性能，属于可以取代纳米银的新一代纳米抗菌材料。

技术特征：

1.一种抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)中绿色还原液的制备方法具体为：将待提取的植物洗净晾干，加入去离子水榨汁，将得到的汁液置于磁力搅拌器搅拌并加热煮沸，保持5-20min，待温度降至室温，离心去除沉淀，收集上清液，即得绿色还原液。

3.根据权利要求2所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，待提取植物为柠檬皮、柠檬籽、柠檬肉、橘皮、橘肉中的任意一种或几种。

4.根据权利要求2所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，待提取植物于去离子水的质量比为(5-30)：100。

5.根据权利要求1所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(2)中银和铜两种金属盐原液均为水溶性盐原液，银和铜两种金属离子的总浓度为10-40mm。

6.根据权利要求5所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，银和铜两种金属盐原液中银和铜元素的摩尔比为(1-10)：(1-10)。

7.根据权利要求1所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(2)中还原液和银和铜两种金属盐原液的体积比为(50-200)：(1-20)。

8.根据权利要求1所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(3)中绿色还原液的加入量于步骤(2)中绿色还原液的体积比为(0.05-0.2)：1。

9.一种如权利要求1-8任一所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法制备得到的抗菌功能的双金属纳米粒子，其特征在于，所述抗菌功能的双金属纳米粒子为核-壳结构，抗菌功能的双金属纳米粒子的粒径为10-100nm。

10.一种如权利要求9所述的抗菌功能的双金属纳米粒子的应用，其特征在于，所述抗菌功能的双金属纳米粒子直接作为抗菌材料用于杀死细菌或真菌。

技术总结本发明公开了一种抗菌功能的双金属纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：(1)制备绿色还原液；(2)将绿色还原液转移至反应器中，立即投加银和铜两种金属盐原液，磁力搅拌并加热至沸腾；(3)停止加热，待反应器温度降至室温，继续加入绿色还原液，继续搅拌反应的得到混合物；(4)将混合物高速离心，收集沉淀，洗涤、干燥即得抗菌功能的双金属纳米粒子。本发明中通过用植物制备还原液，可实现绿色、简单、快捷合成抗菌功能的双金属纳米粒子，且双金属纳米粒子大小均匀，不易团聚，可直接作为抗菌材料用于杀死细菌或真菌。技术研发人员：周颖,胡吉丹,王丹,张宝梅受保护的技术使用者：湖州学院技术研发日：技术公布日：2024/12/2