硅藻土基植物抗菌复合材料及其制备方法

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本发明是关于一种硅藻土基植物抗菌复合材料及其制备方法，其制备方法包括：硅藻土改性：将硅藻土与铝盐溶液混合，搅拌，并加入氢氧化钠溶液，过滤、干燥、研磨，得到改性硅藻土；天然抗菌植物提取：将天然抗菌植物粉碎、过筛，得到干粉；将干粉用乙醇水溶液超声提取，过滤、浓缩，得到抗菌植物提取物；负载：将所述的改性硅藻土、抗菌植物提取物和水混合，搅拌，过滤、干燥，得到硅藻土基植物抗菌复合材料。本发明利用天然植物抗菌剂,方法简单，绿色环保，无毒并且生产成本低。

1.一种硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，其包括：硅藻土改性：将硅藻土与铝盐溶液混合，搅拌，并加入氢氧化钠溶液，过滤、干燥、研磨，得到改性硅藻土；天然抗菌植物提取：将天然抗菌植物粉碎、过筛，得到干粉；将干粉用乙醇水溶液超声提取，过滤、浓缩，得到抗菌植物提取物；负载：将所述的改性硅藻土、抗菌植物提取物和水混合，搅拌，过滤、干燥，得到硅藻土基植物抗菌复合材料。 2.根据权利要求1所述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，所述的硅藻土、铝盐和氢氧化钠的重量比为1:0.5-3:0.2-2。 3.根据权利要求1所述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，所述的铝盐为硝酸铝、氯化铝和硫酸铝中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，所述的硅藻土改性的干燥温度为50-80℃，干燥时间为3-10h。 5.根据权利要求1所述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，所述的天然抗菌植物为石榴皮、樟树叶、艾蒿、银杏叶和竹叶中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，所述的天然抗菌植物提取中的过筛为80-300目筛；所述的乙醇水溶液的体积分数为50-70％；所述的干粉与乙醇水溶液的重量比为1:10-30；所述的天然抗菌植物提取的超声提取的时间为20-60min，浓缩的温度为50-80℃。 7.根据权利要求1所述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，所述的负载的改性硅藻土、抗菌植物提取物和水的重量比为1:0.125-1:20-50。 8.根据权利要求1所述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，所述的负载的搅拌强度为300-800rpm，搅拌时间为0.5-7h；所述的负载的干燥温度为50-80℃，干燥时间为3-10h。 9.一种硅藻土基植物抗菌复合材料，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的方法制备而得；所述的硅藻土基植物抗菌复合材料，以重量份数计，其包括：改性硅藻土：1份；抗菌植物提取物：0.125-1份。

技术领域

本发明涉及一种抗菌材料领域，特别是涉及一种硅藻土基植物抗菌复合材料及其制备方法。

背景技术

由于室内环境的相对封闭，空调的大量使用和饲养宠物等原因易使微生物大量滋生，因而室内微生物污染正在成为危害身体健康的主要因素。各种建筑材料以及家电等日用产品增加抗菌功能能有效解决抑制微生物的滋生感染，研究开发新型、高效、无毒、持久的抗菌材料具有现实意义和广阔的市场前景。

现有的抗菌材料主要分为三类：第一类是无机抗菌材料，主要有氧化物光催化材料和金属离子金属氧化物型，具有抗菌广谱、长效、不产生耐药性、耐热性等优点，但是成本偏高；第二类是有机抗菌材料，主要有季铵盐类、季鏻盐类、双胍类、醇类、酚类、有机金属、砒啶类、咪唑类，抗菌时效性好，但存在毒性大、持久性差、耐药性等问题；第三类是天然抗菌材料，包括植物源、动物源、微生物源天然抗菌材料，目前应用较多的天然抗菌材料主要包括从动物中提取的甲壳质、壳聚糖和昆虫抗菌性蛋白等，而对具有抗菌作用的天然植物开发应用还不够充分。

硅藻土是硅藻遗骸经地质作用形成的硅质多孔沉积岩。主要化学成分为非晶体二氧化硅，还含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等。由于硅藻土具有性能稳定，孔容大、孔径大、比表面积大、吸附能力强等特点，作为助滤剂、吸附剂和催化剂载体应用于精细化工、日用化工等领域。利用硅藻土作为载体负载植物抗菌成分，开发新型、无毒、环保的硅藻土基植物抗菌材料，并应用于硅藻泥、涂料等材料中逐渐受到关注。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的硅藻土基植物抗菌复合材料及其制备方法，所要解决的技术问题是使其利用天然植物抗菌剂,方法简单，绿色环保，无毒并且生产成本低，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其包括：

硅藻土改性：将硅藻土与铝盐溶液混合，搅拌，并加入氢氧化钠溶液，过滤、干燥、研磨，得到改性硅藻土；

天然抗菌植物提取：将天然抗菌植物粉碎、过筛，得到干粉；将干粉用乙醇水溶液超声提取，过滤、浓缩，得到抗菌植物提取物；

负载：将所述的改性硅藻土、抗菌植物提取物和水混合，搅拌，过滤、干燥，得到硅藻土基植物抗菌复合材料。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其中所述的硅藻土、铝盐和氢氧化钠的重量比为1:0.5-3:0.2-2。

优选的，前述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其中所述的铝盐为硝酸铝、氯化铝和硫酸铝中的至少一种。

优选的，前述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其中所述的硅藻土改性的干燥温度为50-80℃，干燥时间为3-10h。

优选的，前述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其中所述的天然抗菌植物为石榴皮、樟树叶、艾蒿、银杏叶和竹叶中的至少一种。

优选的，前述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其中，所述的天然抗菌植物提取中的过筛为80-300目筛；

所述的乙醇水溶液的体积分数为50-70％；

所述的干粉与乙醇水溶液的重量比为1:10-30；

所述的天然抗菌植物提取的超声提取的时间为20-60min，浓缩的温度为50-80℃。

优选的，所述的天然抗菌植物提取中的过筛为120-200目筛；

优选的，前述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其中所述的负载的改性硅藻土、抗菌植物提取物和水的重量比为1:0.125-1:20-50。

优选的，前述的硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其中所述的负载的搅拌强度为300-800rpm，搅拌时间为0.5-7h；

所述的负载的干燥温度为50-80℃，干燥时间为3-10h。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种硅藻土基植物抗菌复合材料，由前述的方法制备而得；所述的硅藻土基植物抗菌复合材料，以重量份数计，其包括：

改性硅藻土：1份；

抗菌植物提取物：0.125-1份。

借由上述技术方案，本发明硅藻土基植物抗菌复合材料及其制备方法至少具有下列优点：

1)本发明利用植物抗菌提取物代替应用较多的有机抗菌剂和无机抗菌剂，方法简单，绿色环保，无毒并且生产成本低，利用的天然抗菌植物属于可再生资源，同时为农业的副产品，使自然资源得到充分的利用，缓解环境压力的并能产生经济效益；

2)本发明对天然抗菌植物进行了简单的提取，能有效的获得抗菌有效物质，去除容易引发植物本身发霉变质的无效成分，同时又避免了植物精提取复杂的工艺流程，操作工艺简单有效，易于工业化生产；

3)本发明以改性硅藻土作为载体，将抗菌植物提取物负载到改性硅藻土上，能保持植物抗菌成分的抗菌能力，同时能扩大植物抗菌成分的应用环境。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的硅藻土基植物抗菌复合材料及其制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本发明的一个实施例提出的一种硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其包括：

硅藻土改性：将硅藻土与铝盐溶液混合，搅拌，并逐滴加入氢氧化钠溶液，过滤、50-80℃干燥3-10h、研磨，得到改性硅藻土；

天然抗菌植物提取：将天然抗菌植物粉碎、过80-300目筛，得到干粉；将干粉用体积分数为50-70％乙醇水溶液超声提取20-60min，过滤、50-80℃减压浓缩至恒重，得到抗菌植物提取物；

负载：将所述的改性硅藻土、抗菌植物提取物和水按重量比为1:0.125-1:20-50混合，300-800rpm搅拌0.5-7h，过滤、50-80℃干燥3-10h，得到硅藻土基植物抗菌复合材料。

优选的，硅藻土、铝盐和氢氧化钠的重量比为1:0.5-3:0.2-2。

优选的铝盐为硝酸铝、氯化铝和硫酸铝中的至少一种。

优选的，天然抗菌植物为石榴皮、樟树叶、艾蒿、银杏叶和竹叶中的至少一种。

优选的，天然抗菌植物提取中的过筛为过120-200目筛；

优选的，干粉与乙醇水溶液的重量比为1:10-30；

本发明的另一实施例提出一种硅藻土基植物抗菌复合材料，由前述的方法制备而得；所述的硅藻土基植物抗菌复合材料，以重量份数计，其包括：

改性硅藻土：1份；

抗菌植物提取物：0.125-1份。

实施例1

本发明的一个实施例提出的一种硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其包括：

硅藻土改性：称取23.8g Al(NO3)3·9H2O分散于500mL去离子水中，搅拌均匀至完全溶解，加入10g硅藻土，磁力搅拌均匀；称取4.8g NaOH分散于300mL去离子水中，搅拌均匀至完全溶解，得到氢氧化钠溶液；将氢氧化钠溶液滴加至硅藻土和硝酸铝混合溶液，得到混合悬浮液；将混合悬浮液进行真空抽滤得第一滤饼，利用鼓风干燥箱将第一滤饼进行干燥，干燥温度为60℃，然后将完全干燥的第一滤饼进行研磨，得到改性硅藻土。

天然抗菌植物提取：将石榴皮粉碎，过200目筛，制得干粉；取10g干粉置于烧杯中，加入150g体积分数为70％的乙醇水溶液，利用超声波细胞粉碎器，超声辅助提取0.5h，真空抽滤得到提取液；将提取液65℃减压浓缩，回收溶剂再利用，直至提取液减压浓缩至恒重得到约5g石榴皮提取物。

将石榴皮提取物稀释10倍，与营养肉汤培养基、金黄色葡萄球菌菌悬液(菌浓度104-2×104cfu/mL)按体积比1:3:1振匀，取恒温(37℃)振荡10h后的混合液1mL注入无菌平皿，然后注入30mL 55℃的液体培养基摇匀，凝固后37℃恒温培养24h，石榴皮提取物的抑菌率大于95％。

负载：将石榴皮提取物2.5g，完全溶于150mL去离子水中，加入改性硅藻土5g，常温下磁力搅拌3h，磁力搅拌强度为500rpm后，真空抽滤得第二滤饼，利用鼓风干燥箱将第二滤饼进行干燥，干燥温度为60℃，然后将第二滤饼进行研磨，得到硅藻土基植物抗菌复合材料。

本发明的另一实施例提出一种硅藻土基植物抗菌复合材料，由实施例1的方法制备而得。将实施例1的硅藻土基植物抗菌复合材料进行抗菌性检测：硅藻土基植物抗菌复合材料1g分散于10mL去离子水中，与营养肉汤培养基、金黄色葡萄球菌菌悬液(菌浓度104-2×104cfu/mL)按体积比1:3:1分别混匀，取恒温(37℃)振荡10h后的混合液1mL注入无菌平皿，然后注入30mL 55℃的液体培养基摇匀，凝固后37℃恒温培养24h，观察菌落生长情况，抑菌率为60％。

实施例2

本发明的一个实施例提出的一种硅藻土基植物抗菌复合材料的制备方法，其包括：

硅藻土改性：称取23.8g Al(NO3)3·9H2O分散于500mL去离子水中，搅拌均匀至完全溶解，加入10g硅藻土，磁力搅拌均匀；称取4.8g NaOH分散于300mL去离子水中，搅拌均匀至完全溶解，得到氢氧化钠溶液；将氢氧化钠溶液滴加至硅藻土和硝酸铝混合溶液，得到混合悬浮液；将混合悬浮液进行真空抽滤得第一滤饼，利用鼓风干燥箱将第一滤饼进行干燥，干燥温度为60℃，然后将完全干燥的第一滤饼进行研磨，得到改性硅藻土。

天然抗菌植物提取：将石榴皮粉碎，过200目筛，制得干粉；取10g干粉置于烧杯中，加入150g体积分数为70％的乙醇水溶液，利用超声波细胞粉碎器，超声辅助提取0.5h，真空抽滤得到提取液；将提取液65℃减压浓缩，回收溶剂再利用，直至提取液减压浓缩至恒重得到约5g石榴皮提取物。

将石榴皮提取物稀释10倍，与营养肉汤培养基、金黄色葡萄球菌菌悬液(菌浓度104-2×104cfu/mL)按体积比1:3:1振匀，取恒温(37℃)振荡10h后的混合液1mL注入无菌平皿，然后注入30mL 55℃的液体培养基摇匀，凝固后37℃恒温培养24h，石榴皮提取物的抑菌率大于95％。

负载：将石榴皮提取物5g，完全溶于150mL去离子水中，加入改性硅藻土5g，常温下磁力搅拌3h，磁力搅拌强度为500rpm后，真空抽滤得第二滤饼，利用鼓风干燥箱将第二滤饼进行干燥，干燥温度为60℃，然后将第二滤饼进行研磨，得到硅藻土基植物抗菌复合材料。

本发明的另一实施例提出一种硅藻土基植物抗菌复合材料，由实施例2的方法制备而得。将实施例2的硅藻土基植物抗菌复合材料进行抗菌性检测：硅藻土基植物抗菌复合材料1g分散于10mL去离子水中，与营养肉汤培养基、金黄色葡萄球菌菌悬液(菌浓度104-2×104cfu/mL)按体积比1:3:1分别混匀，取恒温(37℃)振荡10h后的混合液1mL注入无菌平皿，然后注入30mL 55℃的液体培养基摇匀，凝固后37℃恒温培养24h，观察菌落生长情况，抑菌率大于95％。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

本文标签： 硅藻土复合材料制备方法植物