KR20200100022A - Method for producing antimicrobial different metal nano catalyst composites and antimicrobial different metal nano catalyst composites produced by the same method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 섬유 소재상에 항균 특성을 향상시키는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 항균성 이종 금속나노촉매 복합체에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an antibacterial dissimilar metal nanocatalyst composite that improves antibacterial properties on a fiber material, and to an antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite prepared by the method.
기존의 항균 소재는 대부분 금속 또는 무기물 항균소재를 모재에 침지 또는 담지하는 방식을 사용하고 있다. Most of the existing antibacterial materials use a method in which metal or inorganic antibacterial materials are immersed or supported on the base material.
한국등록특허 제10-0693011호는 전이금속의 미세 입자를 섬유에 담지하는 방법에 관한 것으로서, 전이금속 화합물의 수용액에 피담지물인 섬유를 침지시켜 전이금속을 이온 상태로 섬유에 부착시킨 후, 이를 환원제로 환원 처리함으로써 전이금속을 미세 입자 형태로 섬유에 견고하게 담지 시킴으로써 세탁 등의 외부요인에 의하여 용이하게 탈리 되지 않아 전이금속 특유의 유익한 기능을 장기간 유지할 수 있는 제조방법을 개시하고 있다. Korean Patent Registration No. 10-0693011 relates to a method of supporting fine particles of a transition metal on a fiber. The transition metal is attached to the fiber in an ionic state by immersing the fiber as a support object in an aqueous solution of a transition metal compound. Disclosed is a manufacturing method capable of maintaining the beneficial functions peculiar to transition metals for a long period of time since they are not easily desorbed by external factors such as washing by reducing treatment with a reducing agent to firmly support the transition metal in the form of fine particles.
또한, 한국공개특허 제10-2008-0108714호는 항균 및 항곰팡이 기능을 갖는 함수성 티슈의 제조방법에 관한 것으로서, 섬유원료에 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 게르마늄(Ge), 셀레늄(Se), 아연(Zn), 구리(Cu), 텅스텐(W) 중에서 선택되는 하나 또는 그 중에서 선택된 2 이상의 금속 나노입자를 혼입하여 티슈원단 자체로서 항균 및 항곰팡이 기능을 갖게 하는 제조방법을 개시하고 있다.In addition, Korean Laid-Open Patent No. 10-2008-0108714 relates to a method for manufacturing a water-soluble tissue having antibacterial and anti-fungal functions, and as a textile raw material, platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), germanium ( Ge), selenium (Se), zinc (Zn), copper (Cu), tungsten (W), or two or more metal nanoparticles selected from among them are mixed to provide antibacterial and anti-fungal functions as a tissue fabric itself. It discloses a manufacturing method.
그러나, 상기 선행기술의 경우 기존 항균 소재가 담지, 공출 또는 코팅 방식으로 사용되므로 사용 시간이 길어질수록 항균물질의 탈리로 인한 항균 효율 감소가 급격히 이루어진다. However, in the case of the prior art, since the existing antibacterial material is used in a loading, discharging, or coating method, as the usage time increases, the antibacterial efficiency decreases rapidly due to desorption of the antibacterial substance.
한편, 한국등록특허 제10-1105182호는 유기계 항균제 및 무기계 항균제를 함유하는 항균성 조성물에 관하여 개시하고 있으나, 항균 특성이 우수한 유기계 소재의 경우 인체 경구 또는 피부에 독성 문제를 유발하는 단점이 있고 무기계 소재의 경우 단위 무게당 항균 성능이 부족한 단점이 있다.On the other hand, Korean Patent No. 10-1105182 discloses an antimicrobial composition containing an organic antibacterial agent and an inorganic antibacterial agent, but an organic material having excellent antibacterial properties has a disadvantage of causing toxicity problems to the human body orally or to the skin. In the case of, the antibacterial performance per unit weight is insufficient.
따라서, 항균 지속성을 만족시키기 위한 항균 소재의 고정화 기술 개발이 요구되고, 물리 화학적으로 안정성이 높으며 동시에 인체에 무해한 장파장 UV 광원하에서도 항균 특성이 효과적으로 발현할 수 있는 이종 나노소재를 복합화한 섬유소재 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop an antibacterial material immobilization technology to satisfy antibacterial persistence, and develop a fiber material that combines heterogeneous nanomaterials that have high physicochemical stability and can effectively express antibacterial properties even under long-wavelength UV light sources that are harmless to the human body. Is required.
본 발명의 하나의 목적은 복수의 카르복실산을 작용기로 포함하는 링커에 입자 크기가 조절된 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계를 포함하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for producing an antimicrobial heterogeneous metal nanocatalyst complex comprising the step of bonding a heterogeneous metal nanocatalyst having a controlled particle size to a linker containing a plurality of carboxylic acids as functional groups.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 항균성 이종 나노촉매 복합체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an antibacterial heterogeneous nanocatalyst composite prepared by the above manufacturing method.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 섬유를 준비하는 단계; 상기 섬유에 복수의 카르복실산을 작용기로 포함하는 링커를 형성하는 단계; 금속산화물 및 상기 금속과 상이한 이종의 금속산화물 전구체 또는 이종의 금속을 공급하여 생성된 이종 금속나노촉매의 입자 크기를 조절하는 단계;As an aspect for achieving the above object, the present invention comprises the steps of preparing fibers; Forming a linker comprising a plurality of carboxylic acids as functional groups in the fiber; Supplying a metal oxide and a different metal oxide precursor or a different metal different from the metal to adjust the particle size of the produced dissimilar metal nanocatalyst;
상기 링커에 상기 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계;를 포함하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing an antimicrobial heterogeneous metal nanocatalyst complex comprising; coupling the heterogeneous metal nanocatalyst to the linker.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 링커는 숙신산(succinic acid) 또는 1,2,3,4-부탄테트라-카르복실산( 1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid)이고, 상기 이종 금속나노촉매는 금속산화물(1) 및 금속 또는 금속산화물(1) 및 금속산화물(2)의 형태로 이종 금속이 결합된 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the linker is succinic acid or 1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid (1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid), and the heterogeneous metal The nano-catalyst is characterized in that a metal oxide (1) and a metal or a metal oxide (1) and a metal oxide (2) are combined with different metals.
상기 금속산화물(1)은 TiO2, Al2O3 및 ZnO로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 금속은 Cu, Ag, Au, Pd 및 Pt로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 금속산화물(2)은 V205, Fe203 및 SiO2로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.The metal oxide (1) is selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 and ZnO, the metal is selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Pd and Pt, and the metal oxide (2) is V It is characterized in that it is selected from the group consisting of 2 0 5 ,
상기 링커를 형성하는 단계는, 소디움 하이포-포스페이트(sodium hypo-phosphate)를 혼합하여 교반기에서 반응시키는 단계; 상기 반응 생성물을 압착 및 건조 후 100℃ ~ 200℃에서 큐어링하는 단계; 를 더 포함한다.The step of forming the linker may include mixing sodium hypo-phosphate and reacting with a stirrer; Curing the reaction product at 100°C to 200°C after compression and drying; It includes more.
상기 이종 금속나노촉매의 입자 크기를 조절하는 단계는, a) 상기 금속산화물 전구체 용액으로서 M-(NO3)x(M은 금속)을 준비하여 상기 금속산화물과 혼합한 후 NH3H2O 용액을 첨가하여 pH를 9.5 ~ 10.5로 조정하고 교반하여 NH4 +이온이 산화반응을 지체시켜 입자크기를 조절하는 단계, b) 상기 금속산화물 전구체 용액으로서 M-(NO3)x(M은 금속)을 준비하여 상기 금속산화물과 혼합한 후 분산제 소디움 올리에이트(sodium oleate)를 첨가하여 입자크기를 조절하는 단계 또는 c) 상기 금속산화물 전구체 용액으로서 M-아세틸아세토네이트(M-acetylacetonate, M은 금속)를 비수용성 용매상에 분산시키고 상기 금속산화물을 혼합한 후 교반하여 입자크기를 조절하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of controlling the particle size of the heterogeneous metal nanocatalyst includes: a) preparing M-(NO 3 )x (M is a metal) as the metal oxide precursor solution, mixing it with the metal oxide, and then a NH 3 H 2 O solution Adjusting the pH to 9.5 ~ 10.5 by adding and stirring the NH 4 + ion to retard the oxidation reaction to control the particle size, b) M-(NO 3 )x (M is a metal) as the metal oxide precursor solution Prepared and mixed with the metal oxide, and then added a dispersant sodium oleate to adjust the particle size or c) M-acetylacetonate (M-acetylacetonate, M is a metal) as the metal oxide precursor solution Is dispersed in a non-aqueous solvent, and the metal oxide is mixed and stirred to adjust the particle size.
상기 링커에 상기 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계는 상기 링커를 상기 이종 금속나노촉매의 분산액에 20분 ~ 40분 교반시키는 단계; 100℃~150℃에서 건조 열처리한 후 상온에서 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The coupling of the heterogeneous metal nanocatalyst to the linker may include stirring the linker in the dispersion of the heterogeneous metal nanocatalyst for 20 to 40 minutes; It characterized in that it comprises the step of drying at room temperature after drying heat treatment at 100 ℃ ~ 150 ℃.
또 다른 양태로서, 상기 제조방법으로 제조된 항균성 이종 나노촉매 복합체를 제공한다.In another aspect, it provides an antibacterial heterogeneous nanocatalyst composite prepared by the above manufacturing method.
본 발명에 따른 항균성 이종 금속나노촉매 복합체는 복수의 카르복실산을 작용기로 포함하는 링커에 의해 고정화되어 물리적 안정성이 우수하며, 항균성 소재의 항균성이 장기간 지속될 수 있다.The antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst complex according to the present invention is immobilized by a linker containing a plurality of carboxylic acids as a functional group, so that the physical stability is excellent, and the antimicrobial properties of the antimicrobial material can be sustained for a long time.
또한 본 발명에 따른 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법은 이종 금속의 입자크기를 조절하여 고가의 UV 광원 (365nm 이하)이 아닌 저가의 저밀도 장파장 광원에서도 항균 특성이 우수하다.In addition, the method of manufacturing the antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite according to the present invention has excellent antibacterial properties even in a low-density long wavelength light source other than an expensive UV light source (365 nm or less) by controlling the particle size of the dissimilar metal.
또한 본 발명에 따른 항균성 이종 금속나노촉매 복합체 및 그의 제조방법은 고온 열처리 공정이 없어서 섬유 소재 자체의 특성의 저하가 없다.In addition, the antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite and its manufacturing method according to the present invention do not have a high-temperature heat treatment process, so there is no deterioration in properties of the fiber material itself.
도 1은 본 발명에 따른 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a method of manufacturing an antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the corresponding elements are not limited by these terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being'connected' or'connected' to another element, it may be directly connected to or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be understood that there is. On the other hand, when a component is referred to as being'directly connected' or'directly connected' to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as'include' or'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a method of manufacturing an antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite according to the present invention.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 섬유를 준비하는 단계; 상기 섬유에 복수의 카르복실산을 작용기로 포함하는 링커를 형성하는 단계; 금속산화물 및 상기 금속과 상이한 이종의 금속산화물 전구체 또는 이종의 금속을 공급하여 생성된 이종 금속나노촉매의 입자 크기를 조절하는 단계; 및 상기 링커에 상기 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계;를 포함하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention comprises the steps of preparing fibers; Forming a linker comprising a plurality of carboxylic acids as functional groups in the fiber; Supplying a metal oxide and a different metal oxide precursor or a different metal different from the metal to adjust the particle size of the produced dissimilar metal nanocatalyst; And coupling the heterogeneous metal nanocatalyst to the linker. It provides a method of preparing an antimicrobial heterogeneous metal nanocatalyst complex.
상기 섬유를 준비하는 단계는 섬유 소재를 물중탕 하에서 1시간 세척하여 잔유물을 제거하고 압착 후 100℃ 이하에서 건조하는 단계를 포함한다.The step of preparing the fiber includes washing the fiber material in a water bath for 1 hour to remove residues, and drying at 100° C. or less after pressing.
상기 링커는 복수의 카르복실산을 작용기로 포함하는 유기 링커이며, 화학적으로 섬유 표면 또는 금속에 결합할 수 있다. 상기 화학적 결합은 공유결합, 이온결합 또는 배위결합을 포함할 수 있다. 상기 링커의 작용기 중 하나의 카르복실기가 화학적으로 섬유 표면에 결합하고 다른 하나의 카르복실기가 금속에 결합할 수 있다. 바람직하게, 상기 링커는 숙신산(succinic acid) 또는 1,2,3,4-부탄테트라-카르복실산(1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid)이다.The linker is an organic linker containing a plurality of carboxylic acids as functional groups, and may be chemically bonded to the fiber surface or metal. The chemical bond may include a covalent bond, an ionic bond, or a coordination bond. One carboxyl group among the functional groups of the linker may be chemically bonded to the fiber surface and the other carboxyl group may be bonded to a metal. Preferably, the linker is succinic acid or 1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid (1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid).
상기 링커를 형성하는 단계는, 소디움 하이포-포스페이트(sodium hypo-phosphate)를 혼합하여 교반기에서 반응시키는 단계; 상기 반응 생성물을 압착 및 건조 후 100℃ ~ 200℃에서 큐어링하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.The step of forming the linker may include mixing sodium hypo-phosphate and reacting with a stirrer; Curing the reaction product at 100°C to 200°C after compression and drying; It may further include.
상기 소디움 하이포-포스페이트는 10 중량% 이내로 혼합하는 것이 바람직하다.The sodium hypo-phosphate is preferably mixed within 10% by weight.
상기 큐어링 단계를 통하여 상기 링커를 섬유 소재에 고정화 할 때 반응 후 금속산화물 소재와 다시 결합하기 위해 수분산 교반할 때 상기 링커가 쉽게 탈리되는 것을 방지할 수 있다. 이때 너무 고온이면 섬유 소재에 변성이 발생하므로 200℃ 이하의 온도를 적용하여 링커를 고정화하는 것이 바람직하다.When the linker is immobilized on the fiber material through the curing step, the linker can be prevented from being easily detached when the linker is easily dissociated and stirred in order to bind it again with the metal oxide material after the reaction. At this time, if the temperature is too high, denaturation occurs in the fiber material, so it is preferable to fix the linker by applying a temperature of 200°C or less.
상기 이종 금속나노촉매는 금속산화물(1) 및 금속 또는 금속산화물(1) 및 금속산화물(2)의 형태로 이종 금속이 결합된 것을 특징으로 한다. 이때 이종 금속나노촉매는 두 개의 다른 금속 소재가 물리적으로 구분된 형태를 지니며, 바람직하게는 덤벨(dumbell) 형태로 결합될 수 있다. 따라서 상기 이종 금속나노촉매는 기존의 복합촉매와 다르게 도핑과 같은 방법이 아닌 금속산화물/금속 또는 금속산화물/금속 산화물 복합소재이며, 이때 두 개의 상이한 물질이 각각 물리적으로 외부에 별도의 표면적을 확보할 수 있는 형태를 지니게 제조한다. 이러한 구조는 장파장 광원에 의하여 발생하는 hole-electron pair의 분할을 향상시켜서 촉매 특성을 증대하며 지지체로 사용되는 섬유와의 정전기적 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기의 이종 금속나노촉매는 링커로 처리한 섬유에 부착함으로써 장기간 사용 및 물리적 충격에도 탈리/박리를 줄일수 있어서 섬유소재의 항균/살균 특성을 장기적으로 유지할 수 있다. The dissimilar metal nanocatalyst is characterized in that a metal oxide (1) and a metal or metal oxide (1) and a metal oxide (2) are combined with different metals. At this time, the dissimilar metal nanocatalyst has a form in which two different metal materials are physically separated, and may be preferably combined in a form of a dumbbell. Therefore, the heterogeneous metal nanocatalyst is a metal oxide/metal or metal oxide/metal oxide composite material, not the same method as doping, unlike the conventional composite catalyst, and at this time, two different materials can each physically secure a separate surface area outside. It is manufactured to have a shape that can be used. This structure improves the division of the hole-electron pair generated by the long-wavelength light source, thereby increasing the catalytic properties and improving the electrostatic adhesion with the fibers used as the support. The dissimilar metal nanocatalyst can be attached to the fiber treated with a linker, thereby reducing desorption/peeling even under long-term use and physical impact, thereby maintaining the antibacterial/sterilizing properties of the fiber material for a long time.
상기 금속산화물(1)은 섬유 소재에 정전기적으로 결합할수 있는 광활성 산화물로서 TiO2, Al2O3 및 ZnO으로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 금속은 살균 특성이 큰 Cu, Ag, Au, Pd 및 Pt로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 금속산화물(2)은 밴드갭이 낮은 V205, Fe203 및 SiO2로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.The metal oxide (1) is a photoactive oxide capable of electrostatically bonding to a fiber material and is selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 and ZnO, and the metal is Cu, Ag, Au, Pd and It is selected from the group consisting of Pt, and the metal oxide (2) is characterized in that it is selected from the group consisting of
바람직하게, 상기 이종 금속나노촉매는 TiO2/Cu 또는 TiO2/V2O5 이다.Preferably, the heterogeneous metal nanocatalyst is TiO 2 /Cu or TiO 2 /V 2 O 5 .
상기 이종 금속나노촉매 생성을 위하여 일반적인 액상 공정(hydrothermal 등)이 적용 가능하며, 이때 생성시 hydrothermal 방식을 통해 동시 생성해야 하며 이종 금속을 각각 개별적으로 생성해서 혼합하는 형태는 포함하지 않는다. 이때 금속산화물(2)의 배합 비율을 과량으로 하고 온도를 150℃ ~ 250℃의 저온에서 반응시킴으로써 금속산화물(2)를 금속산화물(1)의 표면에 다량 생성시킬 수 있다.In order to generate the dissimilar metal nanocatalyst, a general liquid phase process (hydrothermal, etc.) can be applied, and at this time, it must be simultaneously produced through a hydrothermal method, and the form of producing and mixing dissimilar metals individually is not included. At this time, a large amount of the metal oxide 2 can be produced on the surface of the metal oxide 1 by making the mixture ratio of the metal oxide 2 excessive and reacting at a low temperature of 150°C to 250°C.
상기 이종 금속나노촉매의 입자 크기를 조절하는 단계는, a) 상기 금속산화물 전구체 용액으로서 M-(NO3)x (상기 식에서 M은 금속, x는 1-3의 정수임)을 준비하여 상기 금속산화물과 혼합한 후 NH3H2O 용액을 첨가하여 pH를 9.5 ~ 10.5로 조정하고 교반하여 NH4 +이온이 산화반응을 지체시켜 입자크기를 조절하는 단계, b) 상기 금속산화물 전구체 용액으로서 M-(NO3)x을 준비하여 상기 금속산화물과 혼합한 후 분산제 소디움 올리에이트(sodium oleate)를 첨가하여 입자크기를 조절하는 단계 또는 c) 상기 금속산화물 전구체 용액으로서 M-아세틸아세토네이트(M-acetylacetonate, M은 금속)를 비수용성 용매상에 분산시키고 상기 금속산화물을 혼합한 후 교반하여 입자크기를 조절하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of controlling the particle size of the heterogeneous metal nanocatalyst may include: a) preparing M-(NO 3 )x (wherein M is a metal and x is an integer of 1-3) as the metal oxide precursor solution, and the metal oxide After mixing with, NH 3 H 2 O solution is added to adjust the pH to 9.5 ~ 10.5 and stirred to delay the oxidation reaction of NH 4 + ions to adjust the particle size, b) M- as the metal oxide precursor solution (NO 3 )x is prepared and mixed with the metal oxide, and then the particle size is adjusted by adding a dispersant sodium oleate or c) M-acetylacetonate as the metal oxide precursor solution. , M is a metal) is dispersed in a non-aqueous solvent, and the metal oxide is mixed and stirred to adjust the particle size.
상기 링커에 상기 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계는 상기 링커를 상기 이종 금속나노촉매의 분산액에 20분 ~ 40분 교반시키는 단계; 100℃ ~ 150℃에서 건조 열처리한 후 상온에서 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The coupling of the heterogeneous metal nanocatalyst to the linker may include stirring the linker in the dispersion of the heterogeneous metal nanocatalyst for 20 to 40 minutes; It characterized in that it comprises the step of drying at room temperature after drying heat treatment at 100 ℃ ~ 150 ℃.
입자 크기가 조절된 항균성 이종 금속나노촉매 복합체는 고가의 UV 광원 (365 nm 이하)이 아닌 저가의 저밀도 장파장 광원에서도 효과적으로 사용이 가능하다. 즉, 380 nm ~ 400 nm 파장의 일반적인 광원 (actinic light)에서도 항균 활성이 효과적이다.The antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite with a controlled particle size can be effectively used in a low-density long wavelength light source rather than an expensive UV light source (less than 365 nm). That is, the antibacterial activity is effective even in a typical actinic light having a wavelength of 380 nm to 400 nm.
또한 본 발명은, 섬유를 준비하는 단계; 상기 섬유에 복수의 카르복실산을 작용기로 포함하는 링커를 형성하는 단계; 금속산화물 및 상기 금속과 상이한 이종의 금속산화물 전구체 또는 이종의 금속을 공급하여 생성된 이종 금속나노촉매의 입자 크기를 조절하는 단계; 상기 링커에 상기 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계를 포함하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법으로 제조된 항균성 이종 금속나노촉매 복합체를 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing fibers; Forming a linker comprising a plurality of carboxylic acids as functional groups in the fiber; Supplying a metal oxide and a different metal oxide precursor or a different metal different from the metal to adjust the particle size of the produced dissimilar metal nanocatalyst; It provides an antimicrobial heterogeneous metal nanocatalyst composite prepared by a method of manufacturing an antimicrobial heterogeneous metal nanocatalyst complex comprising the step of coupling the heterogeneous metal nanocatalyst to the linker.
Claims (6)
상기 섬유에 복수의 카르복실산을 작용기로 포함하는 링커를 형성하는 단계;
금속산화물 및 상기 금속과 상이한 이종의 금속산화물 전구체 또는 이종의 금속을 공급하여 생성된 이종 금속나노촉매의 입자 크기를 조절하는 단계; 및
상기 링커에 상기 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계;를 포함하고,
상기 이종 금속나노촉매의 입자 크기를 조절하는 단계는,
상기 금속산화물 전구체 용액으로서 M-(NO3)x을 준비하여 상기 금속산화물과 혼합한 후 분산제 소디움 올리에이트(sodium oleate)를 첨가하여 입자크기를 조절하는 단계인 것을 특징으로 하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법.
Preparing the fibers;
Forming a linker comprising a plurality of carboxylic acids as functional groups in the fiber;
Supplying a metal oxide and a different metal oxide precursor or a different metal different from the metal to adjust the particle size of the produced dissimilar metal nanocatalyst; And
Including; coupling the heterogeneous metal nanocatalyst to the linker,
Adjusting the particle size of the heterogeneous metal nanocatalyst,
Antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst, characterized in that the step of adjusting the particle size by preparing M-(NO 3 )x as the metal oxide precursor solution, mixing it with the metal oxide, and adding sodium oleate as a dispersant Method for producing the composite.
상기 링커는 숙신산(succinic acid) 또는 1,2,3,4-부탄테트라-카르복실산(1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid)이고,
상기 이종 금속나노촉매는 금속산화물(1) 및 금속 또는 금속산화물(1) 및 금속산화물(2)의 형태로 이종 금속이 결합된 것을 특징으로 하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법.
The method of claim 1,
The linker is succinic acid or 1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid (1,2,3,4-butanetetra-carboxylic acid),
The dissimilar metal nanocatalyst is a method of manufacturing an antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst complex, characterized in that the dissimilar metals are combined in the form of a metal oxide (1) and a metal or metal oxide (1) and a metal oxide (2).
상기 금속산화물(1)은 TiO2, Al2O3 및 ZnO로 이루어진 군 중에서 선택되고,
상기 금속은 Cu, Ag, Au, Pd 및 Pt로 이루어진 군 중에서 선택되고,
상기 금속산화물(2)는 V205, Fe203 및 SiO2로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법.
The method of claim 2,
The metal oxide (1) is selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 and ZnO,
The metal is selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Pd and Pt,
The metal oxide (2) is a method of producing an antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite, characterized in that selected from the group consisting of V 2 0 5 , Fe 2 0 3 and SiO 2 .
상기 링커를 형성하는 단계는, 소디움 하이포-포스페이트(sodium hypo-phosphate)를 혼합하여 교반기에서 반응시키는 단계; 상기 반응 생성물을 압착 및 건조 후 100℃ ~ 200℃에서 큐어링하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법.
The method of claim 1,
The step of forming the linker may include mixing sodium hypo-phosphate and reacting with a stirrer; Curing the reaction product at 100°C to 200°C after compression and drying; Method for producing an antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst composite, characterized in that it further comprises.
상기 링커에 상기 이종 금속나노촉매를 결합하는 단계는,
상기 링커를 상기 이종 금속나노촉매의 분산액에 20분 ~ 40분 교반시키는 단계; 및
100℃ ~ 150℃에서 건조 열처리한 후 상온에서 건조시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 이종 금속나노촉매 복합체의 제조방법.
The method of claim 1,
The step of coupling the heterogeneous metal nanocatalyst to the linker,
Stirring the linker in the dispersion of the heterogeneous metal nanocatalyst for 20 to 40 minutes; And
Drying at room temperature after drying heat treatment at 100°C to 150°C;
Method for producing an antimicrobial dissimilar metal nanocatalyst complex comprising a.
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| KR20090093702A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-02 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Process for Synthesizing Metal-Metal Oxide Heterostructured Nanoparticle |
| CN104911910A (en) * | 2015-06-18 | 2015-09-16 | 安徽农业大学 | Preparation method of cellulose fabric having antibacterial and inflaming-retarding functions |
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| Applied Biochemistry and Biotechnology 2012 * |
| Applied Physics A 2013 * |
| International Nano Letters 2015 * |
| Journal of Materials Chemistry B 2015 * |
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