一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，將殼聚糖溶解于3%的乙酸溶液，浴比1:50，超聲1-12h，隨后加入2-10g/L的高碘酸鈉，在40-80℃下避光反應(yīng)10-60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；然后按照10:1-1:1的體積比，將0.01-100g/L高碘酸鈉改性后的殼聚糖溶液與0.01-100g/L的銀氨溶液混合，在20℃-80℃的溫度條件下超聲1-10h，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，離心，干燥處理后得到納米銀。本發(fā)明采用高碘酸鈉改性后的殼聚糖作為還原劑和穩(wěn)定劑，具備工藝簡單、反應(yīng)溫和、綠色環(huán)保等優(yōu)點。
【專利說明】一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料領(lǐng)域，特別涉及一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]納米銀具有優(yōu)良的傳熱性、導(dǎo)電性、表面活性和催化性能，在光學、催化、微電子、生物傳感、抗菌等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值。傳統(tǒng)的納米銀的制備分為物理法和化學法。物理法對儀器設(shè)備要求較高，生產(chǎn)費用昂貴?；瘜W法多采用水合肼、甲醛、多元醇、有機胺等做還原劑，雖然這些還原劑具有高活性，但對環(huán)境有害，并且制得的納米銀易發(fā)生團聚現(xiàn)象。
[0003]近年來，采用綠色、環(huán)保、高效和廉價的方法制備納米銀逐漸成為研究的熱點。目前已采用的綠色還原劑主要包括:維生素、檸檬酸鈉、焦掊酸、對苯二酚、茶多酚、葡萄糖、果糖、蔗糖、植物及果皮提取物、微生物等。
[0004]甲殼質(zhì)是一種天然有機高分子多糖，廣泛分布于自然界甲殼綱動物(蝦、蟹、昆蟲)的甲殼、真菌和植物的細胞壁中。蘊藏量在地球上的天然有機高分子物質(zhì)中占第二位，僅次于纖維素。殼聚糖是甲殼素脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，是一種線性大分子。中國發(fā)明專利CN201310555491.1采用納米絲素蛋白、殼聚糖原位還原硝酸銀制備納米銀。中國發(fā)明專利CN201310434034.7采用殼聚糖(Mr=60000_120000)作還原劑，少量的檸檬酸鈉作穩(wěn)定劑，制備出粒徑在5nm以下，單分散性好，且綠色環(huán)保的納米銀溶膠。中國發(fā)明專利CN201410049491.9提供一種制備穩(wěn)定納米銀的方法，其中使用兩親性的殼聚糖接枝聚己內(nèi)酯或其衍生物共聚物的膠束作為穩(wěn)定劑。上述文獻大多使用殼聚糖作為穩(wěn)定劑或者使用改性后的殼聚糖作為還原劑。
[0005]選擇性氧化是指在氧化多糖某個特定位置羥基的同時抑制其它位置羥基的氧化，并可有效地抑制氧化反應(yīng)過程中多糖的降解。高碘酸鈉選擇性氧化多糖后，可將C2、c3位置上的羥基氧化成醛基，為多糖的功能性改性提供了反應(yīng)活性點，可利用活性醛基對多糖進行功能性改性，可生成眾多功能性多糖衍生物，大大拓展了多糖的應(yīng)用范圍。目前未見以高碘酸鈉選擇性氧化殼聚糖為還原劑和穩(wěn)定劑制備納米銀的報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，旨在提供一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法。
[0007]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
將殼聚糖溶解于3%的乙酸溶液，浴比1:50，超聲l-12h，隨后加入2-10g/L的高碘酸鈉，在40-80°C下避光反應(yīng)10-60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；然后按照10:1-1:1的體積比，將0.01-100g/L高碘酸鈉改性后的殼聚糖溶液與0.01-100g/L的銀氨溶液混合，在20°C -80°C的溫度條件下超聲Ι-lOh，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，離心，干燥處理后得到納米銀。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述的銀氨溶液為硝酸鹽或硫酸銀與氨水形成的絡(luò)合物。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述的離心是以8000-12000r/min的轉(zhuǎn)速離心5_20min。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述的干燥處理是指將干燥箱溫度設(shè)定在40°C，真空的環(huán)境下干燥 l-24h。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果:
采用高碘酸鈉將殼聚糖的糖殘基C2和C3位氧化為具有還原性的醛基，可將銀離子還原為納米銀，同時殼聚糖中存在的羥基，可借助于氫鍵或者離子鍵形成類似網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的籠形分子，從而和銀離子配位，防止納米銀團聚，進而得到穩(wěn)定的納米銀溶液。本發(fā)明采用高碘酸鈉改性后的殼聚糖作為還原劑和穩(wěn)定劑，具備工藝簡單、反應(yīng)溫和、綠色環(huán)保等優(yōu)點。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0013]實施例1:
將2g殼聚糖溶解于10ml的3%乙酸溶液，超聲lh，隨后加入2g/L的高碘酸鈉，在80°C下避光反應(yīng)60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；
將Ig改性殼聚糖溶于10ml去離子水中，得到濃度10g/L的改性殼聚糖水溶液，與1ml濃度10g/L的銀氨溶液混合，在80°C的溫度條件下超聲lh，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，9000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，40°C真空環(huán)境下干燥20h得到納米銀。
[0014]實施例2:
將2g殼聚糖溶解于10ml的3%乙酸溶液，超聲5h，隨后加入5g/L的高碘酸鈉，在60°C下避光反應(yīng)30min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；
將Ig改性殼聚糖溶于50ml去離子水中，得到濃度20g/L的改性殼聚糖水溶液，與1ml濃度5g/L的銀氨溶液混合，在20°C的溫度條件下超聲10h，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，8000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，40°C真空環(huán)境下干燥24h得到納米銀。
[0015]實施例3:
將2g殼聚糖溶解于10ml的3%乙酸溶液，超聲10h，隨后加入10g/L的高碘酸鈉，在40°C下避光反應(yīng)lOmin，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；
將Ig改性殼聚糖溶于20ml去離子水中，得到濃度50g/L的改性殼聚糖水溶液，與1ml濃度50g/L的銀氨溶液混合，在40°C的溫度條件下超聲4h，得到納米銀膠體溶液，10000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min, 40°C真空環(huán)境下干燥4h得到納米銀。
[0016]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于: (1)將殼聚糖溶解于3%的乙酸溶液，浴比1:50，超聲l-12h，隨后加入2-10g/L的高碘酸鈉，在40-80°C下避光反應(yīng)10-60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用； (2)按照一定的體積比，將一定濃度的高碘酸鈉改性后的殼聚糖溶液，與一定濃度的銀氨溶液混合，在20°C -80°C的溫度條件下超聲Ι-lOh，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，離心，干燥處理后得到納米銀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的體積比為10:1-1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的改性后的殼聚糖溶液的濃度為0.01-100g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的銀氨溶液為硝酸鹽或硫酸銀與氨水形成的絡(luò)合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述銀氨溶液的濃度為0.01-100g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的離心是以8000-12000r/min的轉(zhuǎn)速離心5_20min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的干燥處理是指將干燥箱溫度設(shè)定在40°C，真空的環(huán)境下干燥l_24h。
【文檔編號】B22F9/24GK104289727SQ201410565387
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】趙兵 申請人:蘇州正業(yè)昌智能科技有限公司