纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料的制备及产品和应用的制作方法

1.本发明涉及一种纤维功能材料的制备方法，特别是涉及一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料的制备及其产品和应用，属于纤维技术领域。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，消费市场出现了对高感性化、高功能化纺织品的需求。同时希望具有较好的抗菌性能，为了解决这些需求，必须对传统的纤维制造进行变革，开发出高功能纤维、高感性纤维、高抗菌纤维、智能纤维以及可降解纤维等，以提高纺织品的科技含量和人们的生活质量。
3.纳米氧化锌是一种宽禁带化合物半导体材料，是一种高功能精细无机材料，纳米氧化锌在磁、光、电和敏感方面比一般氧化锌具有新的用途和性能，在中性环境中无需光照即可表现出较好的抗菌性，由于氧化锌原料丰富、价格低廉，同时还是人体所必需的矿物元素，使纳米氧化锌成为研究抗菌性能的热点之一，将其应用于纺织品纤维中，可以提高纺织品的抗菌性能。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的不足，本发明目的在于一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料的制备方法。
5.本发明的再一目的在于：提供上述方法制备的纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料。
6.本发明的又一目的在于：提供上述产品的应用。
7.本发明目的通过下述方案实现，一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料的制备方法，包括如下步骤：1）氢氧化锌纳米片的制备：分别以洁净的锌片、石墨棒和饱和ag/agcl作为工作电极、对电极和参比电极，电解质为锌盐溶液，在电解池中80~90 ℃、恒电位-0.80~-0.95 v条件下沉积时间为800~1000 s；将沉积好的氢氧化锌纳米片电极转移，并用水和无水乙醇清洗3~5次，然后，在真空干燥箱60~80 ℃过夜干燥；2）过铈化锌纳米颗粒的制备：将0.296~0.352 g 铈粉加入混合溶液中进行磁力搅拌，该混合溶液有n,n-二甲基甲酰胺、正丁胺和联胺，三者的体积比为：25 ml:（0.5~1.5 ml）:（0.15~0.5 ml）；转移至反应釜中180~200 ℃反应1~2 h，冷却至室温，得正八面体过铈化锌纳米颗粒；3）纳米花状氧化锌@过铈化锌的制备：氢氧化锌纳米片电极在电解池中80~90 ℃、恒电位-0.80~-0.95 v条件下沉积800~1000 s，得到沉积好的纳米花状氧化锌@过铈化锌，其中，电解质为锌盐、铈盐和尿素溶液，三者的摩尔比为：（18~36）：（2~4）：（75~100）；然后，将得到沉积好的纳米花状氧化锌@过铈化锌转移，并用水和无水乙醇清洗，然后在真空干燥箱60~80 ℃过夜得干燥的纳米花状氧化锌@过铈化锌；
4）将30~35重量份纳米花状氧化锌@过铈化锌和25~35重量份壳聚糖溶解于45~55重量份极性溶液，室温磁力搅拌30~60 min，充分混合后制成浓度为2%~60%的均匀纺丝溶液；5）将上述纺丝液用静电纺丝装置进行纺丝，获得纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料。
8.本发明提供一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料的制备方法，工艺相对简单、易操作，制备的纳米花状氧化锌具有较大的比表面积，在与菌液接触的过程中可以跟更多的菌落接触。
9.优选的，所述步骤1）中，锌盐为硝酸锌、醋酸锌、柠檬酸锌中的一种或其组合。
10.优选的，所述步骤3）中，锌盐为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或其组合；铈盐为硝酸铈、氯化铈、硫酸铈中的一种或其组合；优选的，所述步骤4）中，极性溶剂是甲酸、冰醋酸或三氟乙酸中的一种或其组合；壳聚糖的脱乙酰度是80%~100%。
11.优选的，所述步骤5）中，静电纺丝的工艺参数是：1~50千伏，接受距离1~50厘米，溶液流量为0.01~20 ml/h。
12.本发明提供一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料，根据上述任一所述方法制备得到。
13.本发明提供一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料在纤维领域中的应用。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明提供一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料的制备，纳米花状氧化锌具有较大的比表面积，在与菌液接触的过程中可以跟更多的菌落接触。该制备工艺相对简单，易操作。
具体实施方式
15.本发明通过下面具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。
16.实施例1一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料，按如下步骤制备：1）氢氧化锌纳米片的制备：分别以洁净的锌片、石墨棒和饱和ag/agcl作为工作电极、对电极和参比电极，电解质为锌盐硝酸锌溶液，在电解池中80℃、恒电位-0.85 v条件下沉积1000 s；将沉积好的氢氧化锌纳米片电极小心地转移，并用水和无水乙醇清洗3次，然后，在真空干燥箱内80 ℃过夜干燥；2）过铈化锌纳米颗粒的制备：将0.296g 铈粉加入混合溶液中进行磁力搅拌，该混合溶液有n,n-二甲基甲酰胺、正丁胺和联胺，三者的体积比为：25 ml: 0.5ml: 0.15 ml；转移至反应釜中180 ℃反应2 h，冷却至室温，得正八面体过铈化锌纳米颗粒；3）纳米花状氧化锌@过铈化锌的制备：氢氧化锌纳米片电极在电解池中80 ℃、恒电位-0.85 v条件下沉积800 s，得到沉积好的纳米花状氧化锌@过铈化锌，其中，电解质为硝酸锌、硝酸铈和尿素溶液，三者的摩尔比为：18：2： 75；然后，将得到沉积好的纳米花状氧化锌@过铈化锌小心地转移，并用水和无水乙醇清洗，然后在真空干燥箱60~80 ℃过夜得干
燥的纳米花状氧化锌@过铈化锌；4）将30重量份纳米花状氧化锌@过铈化锌和25重量份壳聚糖溶解于45重量份甲酸极性溶液中，壳聚糖的脱乙酰度是80%，室温磁力搅拌60 min，充分混合后制成浓度为10%的均匀纺丝溶液；5）将上述纺丝液用静电纺丝装置进行纺丝，静电纺丝的工艺参数是：10千伏、接收距离10厘米、溶液流量为1 ml/h，获得纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料。
17.抗大肠杆菌率：98.5%；抗金黄色葡萄球菌率：96.7%。
18.实施例2一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料，按如下步骤制备：1）氢氧化锌纳米片的制备：分别以洁净的锌片、石墨棒和饱和ag/agcl作为工作电极、对电极和参比电极，电解质为锌盐溶液，在电解池中85 ℃、恒电位-0.85 v条件下沉积800 s；将沉积好的氢氧化锌纳米片电极小心地转移，并用水和无水乙醇清洗3~5次，然后，在真空干燥箱60~80 ℃过夜干燥；2）过铈化锌纳米颗粒的制备：将0.350 g 铈粉加入混合溶液中进行磁力搅拌，该混合溶液有n,n-二甲基甲酰胺、正丁胺和联胺，三者体积比为：25 ml:1 ml: 0.5 ml；转移至反应釜中200 ℃反应1 h，冷却至室温，得正八面体过铈化锌纳米颗粒；3）纳米花状氧化锌@过铈化锌的制备：氢氧化锌纳米片电极在电解池中85 ℃、恒电位-0.85 v条件下沉积1000 s，得到沉积好的纳米花状氧化锌@过铈化锌，其中，电解质为锌盐、铈盐和尿素溶液，三者的摩尔比为：36：4：75；然后，将得到沉积好的纳米花状氧化锌@过铈化锌小心地转移，并用水和无水乙醇清洗5次，然后在真空干燥箱80 ℃过夜得干燥，得纳米花状氧化锌@过铈化锌；4）将35重量份纳米花状氧化锌@过铈化锌和30重量份壳聚糖溶解于50重量份甲酸极性溶液，壳聚糖的脱乙酰度是95%，室温磁力搅拌60 min，充分混合后制成浓度为25%的均匀纺丝溶液；5）将上述纺丝液用静电纺丝装置进行纺丝，静电纺丝的工艺参数是：20千伏、接收距离20厘米、溶液流量为5 ml/h；获得纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料。
19.抗大肠杆菌率：96.5%；抗金黄色葡萄球菌率：97.3%。
20.实施例3一种纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料，按如下步骤制备：1）氢氧化锌纳米片的制备：分别以洁净的锌片、石墨棒和饱和ag/agcl作为工作电极、对电极和参比电极，电解质为锌盐硫酸锌溶液，在电解池中85℃、恒电位-0.85~ v条件下沉积800 s；将沉积好的氢氧化锌纳米片电极小心地转移，并用水和无水乙醇清洗5次，然后，在真空干燥箱80 ℃过夜干燥；2）过铈化锌纳米颗粒的制备：将0.350 g 铈粉加入混合溶液中进行磁力搅拌，该混合溶液有n,n-二甲基甲酰胺、正丁胺和联胺，三者的体积比为：25 ml: 1.5 ml:0.5 ml；转移至反应釜中200 ℃反应1 h，冷却至室温，得正八面体过铈化锌纳米颗粒；3）纳米花状氧化锌@过铈化锌的制备：氢氧化锌纳米片电极在电解池中85 ℃、恒电位-0.85 v条件下沉积1000 s，得到沉积好的纳米花状氧化锌@过铈化锌，其中，电解质为锌盐硫酸锌、铈盐硫酸铈和尿素溶液，三者的摩尔比为：36：4：100；然后，将得到沉积好的纳
米花状氧化锌@过铈化锌小心地转移，并用水和无水乙醇清洗5次，然后在真空干燥箱80 ℃过夜得干燥的纳米花状氧化锌@过铈化锌；4）将30重量份纳米花状氧化锌@过铈化锌和25重量份壳聚糖溶解于45~55重量份甲酸极性溶液，壳聚糖的脱乙酰度是90%，室温磁力搅拌60 min，充分混合后制成浓度为20%的均匀纺丝溶液；5）将上述纺丝液用静电纺丝装置进行纺丝，静电纺丝的工艺参数是：50千伏、接收距离50厘米、溶液流量为20 ml/h，获得纳米花状氧化锌@过铈化锌纤维材料。
21.抗大肠杆菌率：94.5%；抗金黄色葡萄球菌率：96.3%。