一种尺寸可控球形纳米银粒子、制备方法及应用

摘要

本发明属于纳米银粒子生物制备技术领域，公开了一种尺寸可控球形纳米银粒子、制备方法及应用，所述尺寸可控球形纳米银粒子制备方法包括：以硝酸银溶液为银源，以去离子水为溶剂，以槟榔提取液活性成分为稳定剂与还原剂，制备粒径小、呈规则球形、分散性好、无团聚现象的纳米银胶体粒子。所述尺寸可控球形纳米银粒子制备方法包括以下步骤：进行槟榔废果活性成分的提取；进行球形纳米银粒子的合成。本发明利用槟榔废果提取液合成一种尺寸可控的，形态稳定、规则的球型纳米银抑菌粒子。本发明所制备出纳米银粒子粒径小、形态呈规则球形、分散性好、无团聚现象，且具有较强的抗致病菌能力。

说明书

技术领域

本发明属于纳米银粒子生物制备技术领域，尤其涉及一种尺寸可控球形纳米银粒子、制备方法及应用。

背景技术

目前，金属银作为传统的消毒杀菌剂，在人类发展史中拥有悠久的历史。而纳米银相对于宏观尺寸的金属银，拥有独特的理化性质、极大的比表面积、更强的杀菌性能。而且，纳米银粒子具有非常好的生物相容性能，导电性能以及生物催化性能，因此已经成为商业化应用最广的纳米材料。迄今为止，纳米银粒子已经作为抗菌剂应用于遍布医疗、食品、纺织、环保、化妆品、农业病虫害的防治等行业，并获得了美国FDA、EPA等官方科研机构的批准。目前，纳米银的合成方法主要有三种：物理法、化学法以及生物法。传统的物理法对设备要求非常高，生产成本高；化学合成法一般采用有毒有机溶剂作为还原剂，污染严重，合成的纳米粒子易发生团聚现象；而采用绿色、环保、温和与廉价的生物合成法制备的纳米银粒子形态规则、尺寸较小、稳定性好且具有良好的生物相容性。槟榔废果提取液中含有丰富的植物活性组分(多酚、黄酮、与多糖等)，既可以作为纳米银粒子合成的还原剂，也可作为其稳定剂。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的纳米银粒子合成方法对设备要求非常高，生产成本高；污染严重，合成的纳米粒子易发生团聚现象；该生物制备方法具有合成简单快速，获得的纳米银离子尺寸小、稳定性好、且抑菌能力强等优点。解决了传统方法合成的纳米银粒子成本高，污染大，粒子尺寸大，稳定性不好，易发生团聚等科学问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种尺寸可控球形纳米银粒子、制备方法及应用。

本发明是这样实现的，一种尺寸可控球形纳米银粒子、制备方法及应用，所述尺寸可控球形纳米银粒子制备方法包括：以硝酸银溶液为银源，以去离子水为溶剂，以槟榔提取液活性成分为稳定剂与还原剂，制备粒径小、呈规则球形、分散性好、无团聚现象的纳米银胶体粒子。

进一步，所述尺寸可控球形纳米银粒子制备方法包括以下步骤：

步骤一，进行槟榔废果活性成分的提取；

步骤二，进行球形纳米银粒子的合成。

进一步，步骤一中，所述进行槟榔废果活性成分的提取包括：收集新鲜的槟榔核，用去离子水清洗干净；冻干干燥后，用磨粉机将其粉碎过40目筛备用。取20g槟榔核粉末与200mL去离子水混合均匀，在90℃下水浴1.5h，然后离心、过滤，取上清液，即为槟榔核提取液。

进一步，步骤二中，所述进行球形纳米银粒子的合成包括：

取提取的槟榔核水提液加入0～1.0mM硝酸银溶液中，调节混合液pH值为2～12，混合均匀搅拌5-120min；

进一步，步骤(1)中，所述槟榔核水提液浓度为1mg/mL。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述方法制备得到的尺寸可控球形纳米银粒子。进一步，当槟榔核水提液与1.0mM的硝酸银溶液反应；pH为12时，反应时间为90min时，可以得到最小粒径的纳米银粒子。所述纳米银粒子尺寸为4～10nm。

本发明再一目的在于提供一种所述尺寸可控球形纳米银粒子在抑制致病菌方面的应用。

本发明另一目的在于提供一种所述尺寸可控球形纳米银粒子在在化妆品领域抗氧化方面中进行应用。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明利用槟榔废果提取液合成一种尺寸可控的，形态稳定、规则的球型纳米银抑菌粒子。本发明所制备出纳米银粒子粒径小、形态呈规则球形、分散性好、无团聚现象，且具有较强的抗氧化与抗致病菌能力。

本发明以硝酸银溶液为银源，以去离子水为溶剂，以槟榔提取液活性成分(多酚及多糖等)为稳定剂与还原剂，绿色快速地制备小尺寸、形态稳定、呈规则球形的纳米银胶体粒子。本发明方法具有工艺简单、反应快速温和及绿色环保等优点。而且，本发明合成的纳米银粒子具有广谱的、强抑制致病菌的能力。本发明球形纳米银粒子在食品包装、化妆品及病原微生物防治领域中有非常大的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的尺寸可控球形纳米银粒子、制备方法流程图。

图2是本发明实施例提供的反应时间对纳米银粒子颜色、紫外光谱特征与的粒子尺寸影响示意图。

图3是本发明实施例提供的硝酸银浓度对对纳米银粒子颜色、紫外光谱特征与的粒子尺寸影响示意图。

图4是本发明实施例提供的反应pH对对纳米银粒子颜色、紫外光谱特征与的粒子尺寸影响示意图。

图5是本发明实施例提供的最优反应体系下纳米银粒子的电镜示意图。

图6是本发明实施例提供的最优反应体系下纳米银粒子的稳定性示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种尺寸可控球形纳米银粒子、制备方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明实施例提供的尺寸可控球形纳米银粒子制备方法包括：

以硝酸银溶液为银源，以去离子水为溶剂，以槟榔提取液活性成分为稳定剂与还原剂，制备粒径小、呈规则球形、分散性好、无团聚现象的纳米银胶体粒子。

如图1所示，本发明实施例提供的尺寸可控球形纳米银粒子制备方法包括以下步骤：

S101，进行槟榔核活性成分的提取；

S102，进行球形纳米银粒子的合成。

步骤S101中，本发明实施例提供的进行槟榔废果活性成分的提取包括：收集新鲜的槟榔，用去离子水清洗干净；干燥后，用磨粉机将其粉碎过40目筛备用。取20g槟榔核粉末与200mL去离子水混合均匀，在90℃下水浴1.5h，然后离心、过滤，取上清液，即为槟榔核提取液。

步骤S102中，本发明实施例提供的进行球形纳米银粒子的合成包括：

(1)取提取的槟榔核提取液加入0～1.0mM硝酸银溶液中，调节混合液pH值为2～12，混合搅拌均匀；

(2)置于超声波中，进行超声处理，即可得到尺寸可控，形态稳定、呈规则球形的纳米银粒子。

步骤(1)中，本发明实施例提供的槟榔核提液浓度为1mg/mL。

步骤(2)中，本发明实施例提供的超声处理包括：于300W，30℃下超声5min～2h。

本发明实施例提供的纳米银粒子尺寸为4～10nm。

下面结合具体实施例对本发明的技术效果作进一步描述。

实施例1：

本发明尺寸可控纳米银抑菌粒子及制备方法与应用，包括如下步骤：

(1)槟榔核提取液的制备：收集新鲜的槟榔，用去离子水清洗干净；

(2)球形纳米银粒子的合成；

(3)纳米银粒子的形态观察与表征；

(4)纳米银粒子的抑菌能力测定。

本发明基于上述方案以硝酸银溶液为银源，以去离子水为溶剂，以槟榔提取液活性成分(多酚及多糖等)为稳定剂与还原剂，绿色快速地制备小尺寸、形态稳定、呈规则球形的纳米银胶体粒子。本发明方法具有工艺简单、反应快速温和及绿色环保等优点。而且，该合成的纳米银粒子具有广谱的、强抑制致病菌的能力。该球形纳米银粒子在食品包装、化妆品及热带作物致病菌防治领域中有非常大的应用前景。

本发明的纳米银粒子检测数据如表1。

表1合成的纳米银粒子对常见致病菌的抑制作用

本发明通过去离子水提取槟榔废果活性成分，取合适浓度的槟榔废果水提液(1mg/mL)加入0～1.0mM硝酸银溶液中，调节混合液pH值(2～12)，混合搅拌均匀，置于超声波中，300W，30℃超声5min～2h，即可得到尺寸可控，形态稳定、呈规则球形的纳米银粒子(4～10nm)。本发明以硝酸银溶液为银源，以去离子水为溶剂，以槟榔核提取液活性成分(多酚及多糖等)为稳定剂与还原剂，绿色快速地制备粒径小、呈规则球形、分散性好、无团聚现象的纳米银胶体粒子。该发明方法不仅具有工艺简单、反应快速温和及绿色环保等优点。而且，该合成的纳米银粒子具有广谱的、强抑制致病菌的能力。该球形纳米银粒子在化妆品、纺织业及病原微生物防治领域中有非常大的应用前景。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。