專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)聚合物-無(wú)機(jī)細(xì)顆粒抗微生物復(fù)合材料及其用途的制作方法
有機(jī)聚合物-無(wú)機(jī)細(xì)顆?？刮⑸飶?fù)合材料及其用途相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本發(fā)明要求于2009年12月16日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 12/639, 403的權(quán)益，美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 12/639，403要求享有于2009年8月26號(hào)提交的印度專(zhuān)利申請(qǐng)No. 2052/ CHE/2009的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)弓I用將二者全部?jī)?nèi)容并入本文。
背景技術(shù)：
銀(Ag)納米顆粒應(yīng)用于從健康保健、防御到日常生活的領(lǐng)域中。對(duì)于這些應(yīng)用， Ag納米顆粒在溶劑中的穩(wěn)定性和完全分散性是至關(guān)重要的，并且這是限制其廣泛應(yīng)用的最具挑戰(zhàn)性問(wèn)題之一。保護(hù)納米顆粒并增強(qiáng)其溶解性的一種方法是通過(guò)聚合物穩(wěn)定化。聚合物穩(wěn)定化在很大程度上增加納米顆粒的穩(wěn)定性和可加工性以用于工業(yè)應(yīng)用。然而，有機(jī)可溶性銀納米顆粒-聚合物復(fù)合材料(Ag-PNC)的合成僅有幾種方法，并且所有方法或涉及多步合成工序或涉及昂貴的化學(xué)品
發(fā)明內(nèi)容

本文的實(shí)施方案涉及一種組合物，所述組合物包含含貴金屬的納米顆粒和位于所述納米顆粒的表面上的聚合物，其中所述聚合物是鹵代單體的縮聚產(chǎn)物。優(yōu)選地，組合物顯示出抗微生物活性。優(yōu)選地，組合物溶于有機(jī)溶劑。優(yōu)選地，組合物被配置為被干燥和溶解多次而不影響納米顆粒的物理和化學(xué)特性。優(yōu)選地，納米顆粒包含銀并且單體含有烷氧基芐基鹵。優(yōu)選地，聚合物包含聚(烷氧基芐基)。優(yōu)選地，聚合物直接位于納米顆粒的表面上，其中所述納米顆粒包含銀。另一實(shí)施方案涉及一種方法，所述方法包括引起鹵代單體的縮聚，并在含貴金屬的納米顆粒的表面上形成聚合物，其中所述方法在單個(gè)容器中進(jìn)行。優(yōu)選地，所述方法在大致室溫下進(jìn)行。優(yōu)選地，縮聚包括通過(guò)使單體聚合并且釋放水或分子而導(dǎo)致聚合物形成的化學(xué)縮合反應(yīng)。優(yōu)選地，納米顆粒包含銀并且單體包含烷氧基芐基鹵。優(yōu)選地，形成聚合物是在在單體縮聚期間在不存在外界催化劑的情況下進(jìn)行的。優(yōu)選地，聚合物直接位于納米顆粒的表面上，其中所述納米顆粒包含銀。另一實(shí)施方案涉及一種包括用組合物處理材料的方法，所述組合物包含含貴金屬的納米顆粒和位于所述納米顆粒的表面上的聚合物，其中所述聚合物是鹵代單體的縮聚產(chǎn)物。優(yōu)選地，所述處理是抗微生物處理。優(yōu)選地，所述材料選自水、廢水、軍用設(shè)備、民用防護(hù)設(shè)備、軟飲料、去污劑、醫(yī)療產(chǎn)品、電部件、電子部件以及它們的組合。優(yōu)選地，所述處理包括在材料上施加膜或涂層，所述膜或涂層包含所述組合物。優(yōu)選地，所述處理包括減少材料中或材料上的細(xì)菌和/或真菌的量。優(yōu)選地，抗微生物處理產(chǎn)生持續(xù)至少一個(gè)月的抗微生物活性。優(yōu)選地，所述納米顆粒包含銀并且所述單體包含烷氧基芐基鹵。上述發(fā)明內(nèi)容只是說(shuō)明性的，并非意圖以任何方式進(jìn)行限制。除了上述說(shuō)明性的方面、實(shí)施方案和技術(shù)特征外，其它的方面、實(shí)施方案和技術(shù)特征將通過(guò)參考附圖
和以下具體說(shuō)明而更為明了。
附圖簡(jiǎn)述圖I是甲苯中銀納米顆粒-聚合物復(fù)合材料(Ag-PNC)的照片。圖2示出加載在三張濾紙盤(pán)片上的Ag-PNC對(duì)抗大腸桿菌(E. coli)的抗細(xì)菌活性。圖3示出Ag-PNC復(fù)合材料的透射電子顯微鏡照片。圖4A和圖4B示出單體(跡線(xiàn)a)和Ag-PNC (跡線(xiàn)b)的IR光譜。圖5A和圖5B示出單體(跡線(xiàn)a)和Ag-PNC (跡線(xiàn)b)的拉曼光譜。圖6示出Ag-PNC的X射線(xiàn)衍射圖，其中聚合物由4_甲氧基芐基氯單體(跡線(xiàn)a) 和2-甲氧基芐基氯單體(跡線(xiàn)b)制成。
圖7A示出2-甲氧基芐基氯的NMR光譜，圖7B示出由2_甲氧基芐基氯單體形成的Ag-PNC的NMR光譜。
具體實(shí)施例方式所述實(shí)施方案涉及含貴金屬的納米顆粒-聚合物復(fù)合材料。貴金屬是指周期表(IUPAC型)過(guò)渡金屬系的第9、10和11族金屬。含貴金屬的納米顆粒中的貴金屬包括銠、銥、鈀、銀、鋨、銥、鈀、鉬、金或它們的組合。納米顆粒是指具有至少一個(gè)尺寸為I至100納米的維度的顆粒。單體是小分子，其可與其他單體化學(xué)鍵合形成聚合物。通常，在本發(fā)明的上下文中，單體是含有碳和鹵素的有機(jī)單體。聚合物是由重復(fù)結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的大分子，所述重復(fù)結(jié)構(gòu)單元通常通過(guò)共價(jià)化學(xué)鍵連接。重復(fù)結(jié)構(gòu)單元是一個(gè)或更多個(gè)已經(jīng)歷聚合反應(yīng)來(lái)形成聚合物的單體的單體殘基?？s聚或縮合聚合是指雙功能或多功能單體反應(yīng)以形成二聚體、三聚體、更長(zhǎng)低聚物以及最終形成長(zhǎng)鏈聚合物的聚合?？刮⑸飫┦菤⑺牢⑸?例如細(xì)菌、真菌或原生動(dòng)物)或抑制其生長(zhǎng)以及破壞病毒的物質(zhì)。“抗微生物活性”是指抗微生物物質(zhì)的抗微生物作用。術(shù)語(yǔ)“靜態(tài)抗微生物活性”是指抗微生物作用持續(xù)數(shù)月。鹵代單體是包含至少一種鹵素的單體，所述鹵素是IUPAC型周期表第17族(之前 VII>VIIA)的非金屬元素系的成員，包括氟，(F);氯，(Cl);溴，(Br);碘，(I);和砹，(At)。一個(gè)實(shí)施方案涉及具有極佳抗微生物活性的銀納米顆粒-聚合物復(fù)合材料 (Ag-PNC)。在一個(gè)實(shí)施方案中，Ag-PNC的結(jié)構(gòu)為
權(quán)利要求
1.一種組合物，所述組合物包含含貴金屬的納米顆粒和位于所述納米顆粒的表面上的聚合物，其中所述聚合物是鹵代單體的縮聚產(chǎn)物。
2.權(quán)利要求I的組合物，其中所述組合物表現(xiàn)出抗微生物活性。
3.權(quán)利要求I的組合物，其中所述組合物溶解在有機(jī)溶劑中。
4.權(quán)利要求I的組合物，其中所述組合物被配置為被干燥和溶解多次而不影響所述納米 顆粒的物理和化學(xué)特性。
5.權(quán)利要求I的組合物，其中所述納米顆粒包含銀并且所述單體包含烷氧基芐基鹵。
6.權(quán)利要求I的組合物，其中所述聚合物包含聚(烷氧基芐基)。
7.權(quán)利要求I的組合物，其中所述聚合物直接位于所述納米顆粒的表面上，其中所述納米顆粒包含銀。
8.一種方法，所述方法包括引起鹵代單體的縮聚和在含貴金屬的納米顆粒的表面上形成聚合物，其中所述方法在單個(gè)容器中進(jìn)行。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述方法在大致室溫下進(jìn)行。
10.權(quán)利要求8的方法，其中所述縮聚包括通過(guò)使所述單體聚合并且釋放水或分子而導(dǎo)致所述聚合物形成的化學(xué)縮合反應(yīng)。
11.權(quán)利要求8的方法，其中所述納米顆粒包含銀并且所述單體包含烷氧基芐基鹵。
12.權(quán)利要求8的方法，其中所述聚合物的形成在所述單體縮聚期間在不存在外界催化劑的情況下進(jìn)行。
13.權(quán)利要求8的方法，其中所述聚合物直接位于所述納米顆粒的表面上，其中所述納米顆粒包含銀。
14.一種方法，所述方法包括用組合物處理材料，所述組合物包含含貴金屬的納米顆粒和位于所述納米顆粒的表面上的聚合物，其中所述聚合物是鹵代單體的縮聚產(chǎn)物。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述處理是抗微生物處理。
16.權(quán)利要求14的方法，其中所述材料選自水、廢水、軍用設(shè)備、民用防護(hù)設(shè)備、軟飲料、去污劑、醫(yī)療產(chǎn)品、電部件、電子部件以及它們的組合。
17.權(quán)利要求14的方法，其中所述處理包括在所述材料上施加膜或涂層，所述膜或涂層包含所述組合物。
18.權(quán)利要求14的方法，其中所述處理包括減少所述材料中或所述材料上的細(xì)菌和/或真菌的量。
19.權(quán)利要求15的方法，其中所述抗微生物處理產(chǎn)生持續(xù)至少一個(gè)月的抗微生物活性。
20.權(quán)利要求14的方法，其中所述納米顆粒包含銀并且所述單體包含烷氧基芐基鹵。
全文摘要
一個(gè)實(shí)施方案涉及一種組合物，所述組合物包含含貴金屬的納米顆粒和位于所述納米顆粒的表面上的聚合物，其中所述聚合物是鹵代單體的縮聚產(chǎn)物。其他實(shí)施方案涉及制備組合物并使用所述組合物提供抗微生物處理的方法。
文檔編號(hào)B82B1/00GK102712463SQ201080037762
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者塔拉皮·普拉迪普, 阿普庫(kù)坦·斯里庫(kù)馬蘭·奈爾 申請(qǐng)人:印度理工學(xué)院馬德拉斯分校