载纳米银的二氧化硅制备方法 【技术领域】
本发明涉及载纳米银的二氧化硅胶体制备方法，特别涉及一种抗菌用载纳米银的二氧化硅胶体制备方法。
技术背景
随着人们生活水平的提高，对衣食住行、日用家电和生活环境提出了持久无菌要求，纳米银作为一种新型抗菌材料，具有广谱、耐久、安全等诸多优点，因而应用领域不断扩展。无机抗菌材料具有广阔的市场前景。无机抗菌剂的组成，主要包括载体与抗菌成份，其中载体担持抗菌成份，保证活性组份稳定，同时具有缓释性。抗菌成份主要是一些金属离子，如银、铜、锌等或纳米金属粉，汞、镉、铅具有抗菌能力，但对人体有害；铜、镍、钻离子带有颜色，将影响产品的美观；锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的1/1000，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位，而市场上商品化的绝大多数也是载银离子无机抗菌杀菌剂。载纳米银的二氧化硅胶体是一种性能优良的纳米银产品，可以作为抗菌剂广泛使用。载纳米银的二氧化硅胶体具有广阔的应用领域，如纤维、塑料、涂料、纺织品、陶瓷等方面，其制品如各类抗菌纤维制品、塑料制品、陶瓷制品、床上用品等受人青睐。适用范围：陶瓷、化纤、日用品、塑料制品、家电制品、体育用品、医疗卫生用品、涂料、水处理、建筑土木等领域。
纳米银的制备是金属纳米材料制备的一个分支，其制备方法有多种，如化学氧化还原法、化学沉积法、蒸镀法、电极法、Sol-Gel法等，其中化学溶胶法是制备纳米材料的重要方法之一。《应用胶体化学》(郑树亮等编著，华东理工大学出版社，1996年3月第1版)第9页介绍银溶胶制备方法：用单宁在碱性介质中把银盐还原成金属银。取2ml的1.7％AgNO3溶液，用水稀释到100ml，先加入1ml的1％单宁溶液，再加3-4滴1％K2CO3溶液，得到红棕色带负电的金属银溶胶，单宁量少时，溶胶成为橙黄色。
目前，制备纳米银溶胶的方法均是采用将还原剂滴加到硝酸银溶液中来制备，这些方法得到的纳米银溶胶浓度低，反应难以控制，溶胶不稳定性，且无法大批量工业化生产。
中国专利CN1427041公开了在球型二氧化硅颗粒表面通过金属盐还原法涂布纳米银方法。该方法是将二氧化硅分散到水中，二氧化硅颗粒大小25-2000nm；硝酸银水溶液用氨水络合；混合两液得到吸附有银氨络离子地二氧化硅，分离后分散在极性有机溶剂中再加入氨水和硅酸酯得到乳液再离心分离，加入水中加还原剂离心分离得到载纳米银二氧化硅颗粒，颗粒大小33-2200nm。该方法工艺复杂，得到的载纳米银二氧化硅颗粒粗大、分布范围宽。
载纳米银的二氧化硅的制备是先制备纳米银，然后利用二氧化硅胶体的吸附性能将纳米银吸附在二氧化硅的表面得到载纳米银的二氧化硅胶体。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种载纳米银的二氧化硅的制备方法，该方法工艺简单、成本低、生产周期短，得到的载纳米银二氧化硅颗粒小、大小均匀。
本发明的技术方案是：
一种载纳米银的二氧化硅的制备方法，其特征是，将硝酸银固体加入到去离子水中溶解，制备成硝酸银溶液，将表面活性剂的溶液加入到该溶液中，再加入还原剂，生成粒径在1-100纳米的纳米银溶胶，然后加入二氧化硅胶体，得到载纳米银的二氧化硅胶体。
适合本发明的表面活性剂可以是下列表面活性剂：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂。
适合本发明的阴离子表面活性剂可以是十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等；阳离子表面活性剂可以是十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵等；两性表面活性剂可以是聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、十二烷基二甲基甜菜碱等；非离子表面活性剂可以是脂肪醇聚氧乙烯醚如AEO脂肪(伯)醇聚氧乙烯醚、平平加和烷基酚聚氧乙烯醚如辛基酚聚氧乙烯醚等。
适合本发明的还原剂可以是有机酸、有机胺、水和肼等，其中，有机酸可以是抗坏血酸、柠檬酸等；有机胺可以是对苯二胺。
适合本发明的二氧化硅胶体可以是硅溶胶或纳米二氧化硅分散液。
本发明所制备的载纳米银的二氧化硅胶体中的纳米银平均粒径小于100纳米，纳米银颜色可以是无色、淡浅黄色、黄色、深黄色、黄褐色、暗绿色、褐红色、深褐色、灰色、灰黑色等。
本发明制备的载纳米银的二氧化硅颗粒小，大小均匀，吸附完全，而且本发明工艺简单、成本低、生产周期短、可以大批量生产，可广泛用于抗菌材料。
【具体实施方式】
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
将硝酸银固体25.6克加入到75.26升去离子水中室温下溶解，制备成硝酸银溶液；将10％(wt％)阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵水溶液560毫升加入到硝酸银溶液中，搅拌均匀，然后搅拌下加入1％(wt％)抗坏血酸水溶液1600毫升，室温下反应到溶液全部转为纳米银后，加入30％(wt％)硅溶胶溶液2600毫升或10％(wt％)纳米二氧化硅分散液7200毫升，搅拌到纳米银充分吸附到二氧化硅颗粒上，然后离心分离、浓缩得到黄褐色载纳米银二氧化硅悬浮液，过滤，干燥，粉碎，得到载纳米银的二氧化硅粉体。
实施例2
将硝酸银固体25.6克加入到73.6升去离子水中室温下溶解，制备成硝酸银溶液；将10％(wt％)阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠水溶液2176毫升加入到硝酸银溶液中，搅拌均匀，升温到90℃，恒温2小时，然后搅拌下加入1％(wt％)抗坏血酸水溶液1600毫升，反应到溶液全部转为纳米银后，加入30％(wt％)硅溶胶溶液2600毫升，搅拌到纳米银充分吸附到二氧化硅颗粒上，然后降温到40℃用截留分子量为10000的超滤膜超滤，并用24升去离子水分三次洗涤浓缩液，继续超滤到滤液体积为8升后，得到含银量为2克/升的深黄褐色载纳米银二氧化硅溶胶。
实施例3
将硝酸银固体25.6克加入到73.6升去离子水中室温下溶解，制备成硝酸银溶液；将10％(wt％)阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠水溶液2176毫升加入到硝酸银溶液中，搅拌均匀，升温到90℃，恒温2小时，然后搅拌下加入1％(wt％)柠檬酸水溶液1300毫升，反应到溶液全部转为纳米银后，加入10％(wt％)纳米二氧化硅分散液7200毫升，搅拌到纳米银充分吸附到二氧化硅颗粒上，然后降温静置沉降、浓缩得到黄褐色载纳米银二氧化硅悬浮液，过滤，干燥，粉碎，得到载纳米银的二氧化硅粉体。
实施例4
将硝酸银固体25.6克加入到73.6升去离子水中室温下溶解，制备成硝酸银溶液；将10％(wt％)两性表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯水溶液2500毫升加入到硝酸银溶液中，搅拌均匀，升温到40℃，恒温0.5小时，然后搅拌下加入1％(wt％)抗坏血酸水溶液1600毫升，反应到溶液全部转为纳米银后，加入10％(wt％)纳米二氧化硅分散液7200毫升，搅拌到纳米银充分吸附到二氧化硅颗粒上，然后降温离心分离，干燥，粉碎，得到载纳米银的二氧化硅粉体。
实施例5
将硝酸银固体25.6克加入到73.6升去离子水中室温下溶解，制备成硝酸银溶液；将10％(wt％)两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱水溶液2560毫升加入到硝酸银溶液中，搅拌均匀，升温到45℃，恒温0.2小时，然后搅拌下加入1％(wt％)对苯二胺水溶液1350毫升，反应到溶液全部转为纳米银后，加入10％(wt％)纳米二氧化硅分散液7200毫升，搅拌到纳米银充分吸附到二氧化硅颗粒上，然后降温静置沉降，过滤，干燥，粉碎，得到载纳米银的二氧化硅粉体。
实施例6
将硝酸银固体25.6克加入到73.6升去离子水中室温下溶解，制备成硝酸银溶液；将10％(wt％)非离子表面活性剂平平加20水溶液2050毫升加入到硝酸银溶液中，搅拌均匀，升温到40℃，恒温0.5小时，然后搅拌下加入1％(wt％)柠檬酸水溶液1500毫升，反应到溶液全部转为纳米银后，加入10％(wt％)纳米二氧化硅分散液7200毫升，搅拌到纳米银充分吸附到二氧化硅颗粒上，然后离心分离，干燥，粉碎，得到载纳米银的二氧化硅粉体。