專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超聲熔鹽法制備超細(xì)鎢酸鋅抗菌劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉體的制備技術(shù)，尤其涉及一種采用超聲及熔鹽法制備鎢酸鋅 (ZnffO4)抗菌劑的方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)周?chē)h(huán)境和自身的健康衛(wèi)生要求也日漸增高。 在日常生活和工作中難免頻繁接觸大量有害細(xì)菌，真菌和病毒等，這些微生物是使人類(lèi)誘 發(fā)傳染疾病的主要原因之一，直接威脅著人們的身體健康。為了增進(jìn)人體健康，改善工作和 生活環(huán)境，研究和開(kāi)發(fā)新型、高效、無(wú)毒副作用和具有優(yōu)良持久性、實(shí)用經(jīng)濟(jì)的抗菌劑具有 重要意義。健康消費(fèi)意識(shí)逐漸地深入人心，為抗菌劑及抗菌制品的應(yīng)用市場(chǎng)提供了廣闊的 前景。鎢酸鹽的合成方法很多，主要有檸檬酸法、固相法，溶膠凝膠法等。然而，這些方法 都存在一定的局限性合成過(guò)程復(fù)雜、需要較高的反應(yīng)溫度或反應(yīng)周期長(zhǎng)、所得顆粒尺寸分 布不均勻等；目前，含銀離子的抗菌劑使用較多，但銀系抗菌劑存在易被氧化變色，從而降 低或失去抗菌性能，而且成本比較高。本發(fā)明所制備的ZnWO4無(wú)機(jī)抗菌劑，屬化合物型抗菌劑。其優(yōu)點(diǎn)一是在超聲條件 下化學(xué)合成ZnWO4前驅(qū)體；二是用熔鹽法使ZnWO4前驅(qū)體在360°C的溫度下制得性能優(yōu)良 的ZnWO4抗菌劑粉體，反應(yīng)中熔鹽貫穿在生成的粉體顆粒之間，可以阻止顆粒之間的相互連 接，合成的粉體的分散性好，三是用Zn2+化合物代替Ag+化合物，降低了抗菌劑成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決以下兩個(gè)問(wèn)題1通過(guò)超聲及熔鹽法可制備出顆粒較小且均勻的ZnWO4抗菌粉體。2ZnW04粉體具有良好的抗菌性能，用其代替銀系抗菌劑，可降低抗菌成本。其制備方法如下1.超聲法制備ZnWO4前驅(qū)體將Na2WO4和Zn (NO3) 2分別配制成濃度為0. 2mol/L的水溶液，然后將Na2WO4溶液緩 慢加入Zn (NO3) 2水溶液中，使Na2WO4與Zn (NO3) 2的摩爾比為1 1 ；共配制50 IOOmL混 合溶液；在超聲加熱20°C 40°C攪拌條件下反應(yīng)15min 45min，使該混合溶液充分反應(yīng) 混合?；旌弦航?jīng)過(guò)濾，蒸餾水洗滌，90°C烘干5h，可得到ZnWO4前驅(qū)體。 2.熔鹽法制備ZnWO4抗菌劑1)將摩爾比為1 3 7重量共計(jì)10 20g的ZnWO4前驅(qū)體與NaNO3鹽(熔點(diǎn) 為306. 8°C )混合，并在研缽內(nèi)加入適量無(wú)水乙醇研磨2h，使ZnWO4前驅(qū)體與反應(yīng)介質(zhì)充分 混合均勻?；旌衔镅b入坩堝內(nèi)，經(jīng)90°C干燥5h后，放入電爐內(nèi)在360°C下保溫8h，冷卻后得 到固化產(chǎn)物。2)用蒸餾水充分浸泡、洗滌固化產(chǎn)物，然后過(guò)濾、干燥，除去剩余的熔鹽，即可得到
3ZnffO4抗菌粉體。反應(yīng)過(guò)程中所涉及到得主要反應(yīng)Na2W04+Zn (NO3)2 = ZnffO4 I (白色)+2NaN03............(1)圖1是超聲及熔鹽法制備的鎢酸銀抗菌粉體形貌SEM照片；從中可以看出晶體粒 度分布均勻，顆粒大小為500nm左右。與一般超聲化學(xué)合成方法制備的鎢酸銀抗菌粉體晶 粒尺寸大約2 μ m相比，前者制得的樣品粒徑比后者制得的粒徑小很多，晶形相同且晶粒更 均勻。這是因?yàn)樵诔暡ㄗ饔孟乱后w的超聲空化作用產(chǎn)生高溫高壓的環(huán)境，為微小顆粒的 形成提供了所需的能量，使沉淀的晶核的生成速率提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，加之在熔鹽法反應(yīng) 中熔鹽貫穿在ZnWO4前驅(qū)體生成的粉體顆粒之間，可以阻止顆粒之間的相互連接，合成的粉 體具有很好的分散、均勻性。圖2 圖5均為超聲及熔鹽法制得的ZnWO4抗菌粉體在工藝條件變化時(shí)的抑菌圈 測(cè)試情況，需要說(shuō)明的是圖中標(biāo)注“空白”的試片是指未加抗菌劑的抑菌測(cè)試情況；圖2為不同溫度下制得的ZnWO4抗菌粉體對(duì)大腸桿菌抑菌圈測(cè)試；反應(yīng)溫度升高 到360°C時(shí)，抗菌性能有所增強(qiáng)，但抑菌圈寬度增幅不大。圖3為不同保溫時(shí)間下制得的抗菌粉體顏色及抑菌圈。由圖3可看出，在其他條件 不變的情況下，隨著保溫時(shí)間延長(zhǎng)，晶體粒徑增大，粒度分布更加均勻，晶體發(fā)育更加完善， ZnffO4粉體的抗菌效果增強(qiáng)。圖5為不同保溫時(shí)間下制得的ZnWO4抗菌粉體對(duì)大腸桿菌的 抑菌圈測(cè)試。圖4為不同料鹽比下制得的ZnWO4抗菌粉體對(duì)大腸桿菌的抑菌圈測(cè)試。圖5為溫度320°C保溫4h時(shí)，ZnWO4前驅(qū)體和硝酸鈉鹽料摩爾比為1 3時(shí)制得 的鎢酸鋅粉體的XRD圖；由圖5可知，ZnffO4晶相已經(jīng)結(jié)晶，圖譜中的幾個(gè)主要的特征峰均 符合ZnWO4的特征，ZnWO4晶體為單斜相。本發(fā)明的特點(diǎn)本發(fā)明首次將超聲及熔鹽法引入到ZnWO4抗菌劑粉體的制備中來(lái)，實(shí)驗(yàn)表明，與超 聲化學(xué)合成法相比，超聲及熔鹽法可獲得更均勻細(xì)小的ZnWO4抗菌劑粉體；達(dá)到良好的抗菌 目的，從而使Zn2+化合物抗菌劑代替銀系抗菌劑成為可能，降低抗菌劑成本。


圖1320°C保溫4h前驅(qū)體與熔鹽比例為1 7時(shí)制得ZnWO4粉體的SEM照片圖2不同溫度下制備ZnWO4抗菌粉體對(duì)大腸桿菌的抑菌圈圖3不同保溫時(shí)間下制備ZnWO4抗菌粉體對(duì)大腸桿菌的抑菌圈圖4不同料鹽比下制得ZnWO4粉體對(duì)大腸桿菌的抑菌圈圖5超聲及熔鹽法制備的鎢酸銀抗菌粉體的XRD圖
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將Na2WO4和Zn(NO3)2分別配制成濃度為0. 2mol/L的水溶液，然后將 Na2WO4溶液緩慢加入Zn (NO3) 2水溶液中，使Na2WO4與Zn (NO3) 2的摩爾比為1 1 ；共配制 50mL混合溶液；在超聲加熱20°C 40°C攪拌條件下反應(yīng)15min 45min，使該混合溶液充 分反應(yīng)混合?；旌弦航?jīng)過(guò)濾，蒸餾水洗滌，90°C烘干5h，可得到ZnWO4前驅(qū)體。
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實(shí)施例2將摩爾比為1 5重量共15g的ZnWO4前驅(qū)體與NaNO3鹽料混合，并在研 缽內(nèi)加入2 3mL無(wú)水乙醇邊研磨邊混合2h，使ZnWO4前驅(qū)體與反應(yīng)介質(zhì)充分混合均勻，再 經(jīng)90°C干燥5h后，放入電爐內(nèi)在360°C下保溫8h，冷卻后得到固化產(chǎn)物。將其用蒸餾水充 分浸泡、洗滌固化產(chǎn)物，然后過(guò)濾、干燥，除去剩余的熔鹽，即可得到ZnWO4抗菌粉體。
權(quán)利要求
一種超聲及熔鹽法制備鎢酸鋅(ZnWO4)抗菌劑的方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)超聲法制備ZnWO4前驅(qū)體將Na2WO4和Zn(NO3)2分別配制成濃度為0.2mol/L的水溶液，然后將Na2WO4溶液緩慢加入Zn(NO3)2水溶液中，使Na2WO4與Zn(NO3)2的摩爾比為1∶1；共配制50～100mL混合溶液；在超聲加熱20℃～40℃條件下反應(yīng)15min～45min，使該混合溶液充分混合反應(yīng)；混合液再經(jīng)過(guò)濾，蒸餾水洗滌，90℃烘干5h，可得到ZnWO4前驅(qū)體；2)熔鹽法制備ZnWO4抗菌粉體將重量共計(jì)10～20g，摩爾比為1∶3～7的ZnWO4前驅(qū)體與NaNO3鹽料放入研缽內(nèi)混合，并在研缽內(nèi)加入2～3mL無(wú)水乙醇邊研磨邊混合2h，使ZnWO4前驅(qū)體與反應(yīng)介質(zhì)充分混合均勻；混合物裝入坩堝內(nèi)，經(jīng)90℃干燥5h后，放入電爐內(nèi)在360℃下保溫8h，冷卻后得到固化產(chǎn)物；用蒸餾水充分浸泡、洗滌固化產(chǎn)物，然后過(guò)濾、干燥，除去剩余的熔鹽，即可得到ZnWO4抗菌粉體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種化合物型無(wú)機(jī)抗菌粉體的制備方法。在超聲條件下，先采用濃度同為0.2mol/L的Na2WO4和Zn(NO3)2水溶液制備出ZnWO4前驅(qū)體；然后再將該前軀體在硝酸鈉鹽料中煅燒得固化產(chǎn)物，產(chǎn)物經(jīng)蒸餾水充分浸泡、洗滌；然后過(guò)濾、干燥以除去剩余的熔鹽，即可得ZnWO4抗菌粉體。與單一的超聲化合法制備相比，超聲熔鹽法制備ZnWO4抗菌粉體的晶體形貌規(guī)整，顆粒均勻，可制備出粒徑500nm左右的抗菌性能良好的ZnWO4抗菌劑，其為替代成本較高的銀系抗菌劑提供了可能，制成的抗菌劑可應(yīng)用到塑料、纖維、涂料等行業(yè)和領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C01G41/00GK101983930SQ201010251129
公開(kāi)日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者劉淑賢, 吳衛(wèi)華, 張家生, 李亞君, 王黔平, 趙莎, 郭相雄 申請(qǐng)人:河北聯(lián)合大學(xué)