本發(fā)明主要是屬于光催化納米材料合成技術領域，具體涉及一種具有光催化抗菌功能含zni2-i/zno復合材料的制備方法。

背景技術：

自1985年matsunaga等首次報道光催化抗菌的研究工作以來，環(huán)境友好的光催化抗菌技術便受到越來越多的科研工作者的重視。在眾多光催化抗菌劑中，zno由于具有安全低毒、生物兼容、原料易得、穩(wěn)定高效等優(yōu)點，成為了極具應用前景的光催化抗菌劑。盡管如此，zno的光催化抗菌活性仍然不能滿足實際要求。為提高zno的可見光光催化抗菌活性，對zno進行有效的改性修飾是有必要的。在眾多改性策略中，陰離子摻雜（n-zno^、、c-zno、s-zno、f-zno、n-zno等）是提高材料可見光光催化抗菌活性的方法之一。

碘（i）作為一種非常有前景的n型半導體摻雜劑，不但能夠有效拓展半導體的光響應范圍，而且碘及其化合物通常會成為光生載流子的俘獲位點，在光催化過程中起到抑制光生載流子復合的作用。針對zno作為光催化抗菌劑的目前的一些缺點和優(yōu)點，以及碘改性（摻雜或修飾）氧化鋅的研究現狀（主要應用于染料太陽能電池和有機物降解方面），本發(fā)明提供了一種具有光催化抗菌功能含zni2-i/zno復合材料的制備方法。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于針對現有技術不足，提供一種具有光催化抗菌功能含zni2-i/zno復合材料的制備方法。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種具有光催化抗菌功能含zni2-i/zno復合材料的制備方法，具體操作步驟如下：

（1）合成不同摩爾比的i:zn的復合材料：向去離子水和醇的混合溶液中，加入二價鋅鹽，在不斷攪拌中加入碘化合物溶液，回流處理后得到懸浮液；

（2）將步驟（1）所得的回流反應后的懸濁液，進行收集、清洗、離心、常壓干燥后得到黃色的碘修飾氧化鋅復合物粉末，該粉末經煅燒處理后得到淡黃色zni2-i/zno復合材料粉末。

所述步驟（1）中碘化合物和鋅鹽的摩爾比為1:1~6。

步驟（1）中所述去離子水和醇的混合溶液中，醇為乙醇、乙二醇和二甘醇中的任一種。

所述步驟（1）中的鋅鹽為硝酸鋅和醋酸鋅中的任一種。

所述步驟（1）中的碘化合物為nai、hi和hio3中的任一種。

所述步驟（1）中回流處理的條件為：回流溫度80-150℃，回流時間為5-24h

所述步驟（2）中煅燒處理的條件為：煅燒溫度140-500℃，煅燒時間1-5h。

所述步驟（2）中常壓干燥的溫度為60-90℃。

所述步驟（2）中的黃色的碘修飾氧化鋅粉末，該粉末含有鉛鋅礦zno、zni2、單質i2和多價態(tài)碘離子。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明制備方法簡便易行，通過原位生長的方法，在zno表面生長zni2和i2，方法簡便易行、原材料廉價易得，設備和工藝過程簡單易操作；本方法具有試劑污染小、反應的重復性好、制備條件溫和等優(yōu)點。所得的zni2-i/zno復合材料在光催化抗菌過程表現出良好的抑菌和滅菌性能，且性能穩(wěn)定、重復性好。

附圖說明

圖1為zni2-i/zno粉末復合材料制備的流程圖；

圖2為不同i:zn的摩爾比下zni2-i/zno粉末的xrd圖；

圖3為i:zn的摩爾比1:4的zni2-i/zno粉末的i的xps圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明不僅僅限于這些實施例。

實施例1

制備摩爾比i:zn=1:4的zni2-i/zno復合材料

（1）將2.023gzn(no3)2·6h2o加入到100ml去離子水的圓底燒瓶中，攪拌至均勻，然后加入0.3ghio3，再倒入160ml乙二醇，120℃油浴回流9h，再140℃油浴回流7h，反應中持續(xù)磁力攪拌。

（2）反應結束后自然冷卻至室溫，收集得到的懸濁液，進行清洗、離心，60℃常壓干燥后得到黃色碘修飾氧化鋅的復合物粉末，進行400℃煅燒處理2小時。

可見光光催化滅菌性能測試

樣品的光誘導殺菌性能測試按下述步驟進行：首先，稱量30mg上述實施例1催化劑材料，加入到40ml（10⁸cfu/ml）的大腸桿菌懸液中。用氙燈光源（濾去420nm以下波長）模擬太陽光，進行抗菌實驗。每隔1h取0.1ml細菌液涂布于瓊脂平板上培養(yǎng)48h。用菌落平板計數法計取菌落數目（光照后菌落數）。同樣，以沒有放催化劑的細菌液按同樣條件作對照實驗。用菌落平板計數法計取菌落數目（光照后菌落數）樣品的殺菌性能以細菌存活率表示。其計算表達式為：

細菌存活率＝光照后菌落數/初始時刻菌落數×100％

表1zni2-i/zno、zno粉末光照180min后細菌存活率

表1結果顯示，zni2-i/zno復合材料在可見光激發(fā)3h后大腸桿菌存活率接近0；

實施例2

制備摩爾比i:zn=1:2的zni2-i/zno復合材料

（1）將1.012gzn(no3)2·6h2o加入到100ml去離子水的圓底燒瓶中，攪拌至均勻，然后加入0.3ghio3，再倒入160ml乙二醇，120℃油浴回流9h，再140℃油浴回流7h，反應中持續(xù)磁力攪拌。

（2）反應結束后自然冷卻至室溫，收集得到的懸濁液，進行清洗、離心，60℃常壓干燥后得到黃色碘修飾氧化鋅的復合物粉末，進行400℃煅燒處理2小時。

可見光光催化滅菌性能測試

樣品的光誘導殺菌性能測試按下述步驟進行：首先，稱量30mg上述實施例2催化劑材料，加入到40ml（10⁸cfu/ml）的大腸桿菌懸液中。用氙燈光源（濾去420nm以下波長）模擬太陽光，進行抗菌實驗。每隔1h取0.1ml細菌液涂布于瓊脂平板上培養(yǎng)48h。用菌落平板計數法計取菌落數目（光照后菌落數）。同樣，以沒有放催化劑的細菌液按同樣條件作對照實驗。用菌落平板計數法計取菌落數目（光照后菌落數）樣品的殺菌性能以細菌存活率表示。

表2zni2-i/zno、zno粉末光照180min后細菌存活率

表2結果說明，zni2-i/zno復合材料在可見光激發(fā)2h后大腸桿菌存活率接近于0。

實施例3

制備摩爾比i:zn=1:6的zni2-i/zno復合材料

（1）7.139gzn(no3)2·6h2o加入到100ml去離子水的圓底燒瓶中，攪拌至均勻，然后加入0.599gnai，再倒入160ml乙二醇，120℃油浴回流9h，再140℃油浴回流7h，反應中持續(xù)磁力攪拌。

（2）反應結束后自然冷卻至室溫，收集得到的懸濁液，進行清洗、離心，60℃常壓干燥后得到黃色碘修飾氧化鋅的復合物粉末，進行400℃煅燒處理2小時。

可見光光催化滅菌性能測試

樣品的光誘導殺菌性能測試按下述步驟進行：首先，稱量30mg上述實施例3催化劑材料，加入到40ml（10⁸cfu/ml）的大腸桿菌懸液中。用氙燈光源（濾去420nm以下波長）模擬太陽光，進行抗菌實驗。每隔1h取0.1ml細菌液涂布于瓊脂平板上培養(yǎng)48h。用菌落平板計數法計取菌落數目（光照后菌落數）。同樣，以沒有放催化劑的細菌液按同樣條件作對照實驗。用菌落平板計數法計取菌落數目（光照后菌落數）樣品的殺菌性能以細菌存活率表示。

表3zni2-i/zno、zno粉末光照180min后細菌存活率

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。