纳米银多孔性材料及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种纳米银材料及其制造方法，特别是一种纳米银多孔性材料及其制造方法。
现有技术
活性碳是一种多孔性材料，其优点在于活性碳的比表面积(BETSurface Area)大，吸附性强，能脱硫、脱苯、脱臭、脱色，还能选择性地脱除液体或气体中特定的化学物质。
银具有抗菌作用，不论以往的胶质银(包含粒径介于10～100纳米之间的细微银的颗粒)或是近年的纳米银皆广泛应用于抗菌产品上，例如在青霉素被发现之前，胶质银被视为一种抗菌素，能杀死许多不同种类的耐抗生素病菌。近年来的研究显示，以纳米银颗粒为例，因为其表面带正电荷，可轻易地与病菌的细胞壁/膜有相当强的结合，并能直接进入菌体，迅速与菌体代谢氧的硫醇(-SH)结合，因此纳米银的颗粒能够阻止菌体的代谢并使其失去活性而无法对人体造成危害。
活性碳表面载银后不但仍具有吸附剂的功能，而且还能具有抗菌功能。然而，目前市面上载银活性碳的相关产品虽然使用范围广、抗菌率良好、并且是对微生物不产生耐药性的无机抗菌剂，但是目前活性碳表面的载银多为非纳米级的银颗粒，使得载银活性碳容易因为银聚结过大而使杀菌效果降低，如果因而提高活性碳载银总量，那幺因载银量太多会造成银容易脱落，导致环境二次污染；但载银量太少时只能产生有限的杀菌作用，这是目前业界仍需继续克服的问题。
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种纳米银多孔性材料及其制造方法，将纳米银前体的水溶液与固着剂混合以产生纳米银前体混合物的溶液，将适当比例的多孔性材料加入纳米银前体混合物的溶液中，搅拌使之均匀混合，静置一段时间使纳米银前体固着于多孔性材料上，待去除溶液水分后烘干即得到纳米银多孔性材料。
【附图说明】
图1所示为本发明实施例的纳米银活性碳材料的制造方法。
图2A所示为本发明的放大10000倍的纳米银活性碳的照片。
图2B所示为本发明的放大20000倍的纳米银活性碳的照片。
主要组件符号说明
10、20、30、40、 50、60 步骤
【具体实施方式】
以下实施例为纳米银多孔性材料的制造方法，并同时请参考图1。
将结晶粉末状的纳米银前体溶解于水中(步骤10)，并加入固着剂(步骤20)。接着，将多孔性材料加入步骤20所形成的纳米银前体混合溶液中(步骤30)，搅拌使之均匀混合，以形成纳米银前体与多孔性材料的悬浮溶液。接着，静置溶液一段时间(步骤40)，静置时间从0.5小时到36小时，再去除纳米银多孔性材料悬浮溶液的水分以形成一纳米银多孔性材料前体(步骤50)，并烘干纳米银多孔性材料前体(步骤60)以得到纳米银多孔性材料，其中，烘干温度分别控制在80℃与300℃之间，烘干时间控制在5～24小时的期间内。
在上述实施例中，纳米银前体可以是硝酸银、醋酸银、溴化银、乳酸银、氯化银、氟化银、碘化银、硫酸银、磷酸银或其组合等。固着剂可以是弱酸溶液、弱碱溶液或其混合溶液，弱酸一般采用冰醋酸，弱碱则为氨水，例如市售浓度为25％左右的氨水。多孔性材料，如陶瓷、活性碳、真空玻璃球、实心玻璃球、竹炭、椰壳活性碳、木炭、2，6-次联苯氧化物为基础的聚合物多孔性材料或其组合等，其中活性碳可以是粉末状活性碳、颗粒状活性碳、纤维状活性碳、柱状活性碳或蜂巢状活性碳等。
纳米银前体、水、固着剂以及多孔性材料的重量百分比需以一定的比例调配，在实施例中，较优的纳米银前体与水、固着剂、多孔性材料的重量百分比(％)的范围分别为0.025％至0.5％、1.25％至25％、0.05％至1％之间。
利用本发明所制造的纳米银活性碳可广泛应用于除臭、杀菌、回收溶剂、催化剂载体、气体或液体吸附、过滤净化气体或液体、各种药物的脱色、食物保存或精制、过滤滤芯、冷气机滤网、暖炉滤网、空气清净机滤网、水族箱滤材、活性碳纤维布、清洁用品添加物等各种工业防毒器具的装填料，或活性碳口罩等。
以下参照图2A与图2B的显微照片，其分别为放大1万倍与2万倍的纳米银活性碳表面，其中灰色背景为多孔性材料，黑色部份为其微孔，微小的白色亮点为纳米银的颗粒，可见纳米银的颗粒分布极为均匀，照片底下标出微米(μm，1μm＝10-6meter)的比例尺度，对照白色微小亮点可以得知其平均粒径小于等于100纳米(nm，1nm＝10-9meter)，由此可确定本实施例中纳米银的颗粒为纳米级。
其次，利用银脱离量测试的方法测试纳米银的固着力。用感应耦合电浆原子光谱仪进行分析将纳米银活性碳过滤后的水的银含量。如表一，本发明的纳米银活性碳的7天内的过滤水并未发现银含量，可知本发明的纳米银活性碳具有极强的固着力。表一中n.d.(not detected)表示未检测出银含量，仪器检测极限为0.01ppm。
表一
此外，进行本发明的纳米银活性碳的比表面积地测量，测量法为ASTM D3663-92，测量活性碳每克的表面积(m2/g)。测试方法对比纯活性碳及本发明的纳米银活性碳的比表面积的测量结果，以判断活性碳是否因银颗粒覆盖而降低原有的功能。结果如表二，纯活性碳的比表面积为926m2/g，本发明的纳米银活性碳的比表面积为895m2/g，可知结果低于3.5％，几乎不影响活性碳的比表面积。
表二
测 试 项 目 单 位 活 性 碳 纳米银 活性碳 比 表 面 积 m2/g 926 895
此外，利用碘值测试测量本发明的纳米银活性碳的活性碳吸附能力，测量每克活性碳所吸附的碘质量(mg/g)，用以判断纳米银是否影响活性碳的吸附效率，测试法为ASTM4607，对比纯活性碳与本发明的纳米银活性碳的碘值。结果如表三，结果显示纯活性碳的碘值测试为1003(mg/g)，而本发明的纳米银活性碳的碘值为1040(mg/g)，其显示经本发明处理的纳米银活性碳仍良好地保持原有的吸附效率。
表三
测 试 项 目 单位 活性 碳 纳米银 活性碳 碘 mg/g 1003 1040
以上所述的实施例仅仅是为了说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能用来限定本发明的范围，即，凡是依据本发明所公开的精神所作的等效变化或修饰，仍应涵盖在本发明的范围中。