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专利号: 2022107124156
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料,其特征在于,所述Janus抗菌材料具有双面各异的微观结构和光响应性,其中一面由光热功能材料包覆,具有光热抗菌效应,另一面由上转换材料包覆,具有反斯托克斯荧光冷却效应。

2.一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于,采用溶剂热法,合成具有光热效应的纳米颗粒或QDs,即光热材料;采用溶剂热法,合成具有光冷效应的上转换材料,即光冷材料;采用喷涂、旋涂或沉积方法,将光热材料和光冷材料以涂层形式分别包覆在防护材料两面,构筑具有Janus结构的抗菌防护材料。

3.如权利要求2所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述具有光热效应的纳米颗粒或QDs为紫磷、黑磷、石墨烯、氧化石墨烯、石墨炔、碳纳米管、Au纳米颗粒、Ag纳米颗粒、Ti3C2Tx纳米片、Ti2CTx纳米片、V2CTx纳米片、Nb2CTx纳米片、Mo2CTx纳米片、Cr2CTx纳米片、Hf2CTx纳米片、Ti3CNTx纳米片、Bi QDs、Se QDs、Sb QDs、Te QDs、AgS QDs、SnS纳米片、SnSe纳米片、SnTe纳米片、CdS QDs/纳米片、CdSe QDs/纳米片、CdTe QDs/纳米片、PbS QDs/纳米片、PbSe QDs/纳米片、PbTe QDs/纳米片、ZnS QDs/纳米片、ZnSe QDs/纳米片、ZnTe QDs/纳米片中的一种或两种或三种。

4.如权利要求2所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述具有光冷效应的上转换材料为稀土上转换材料、半导体双量子点体系和有机分子体系中的一种或两种或三种。

5.如权利要求4所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述稀土上转换材料由基质材料、敏化剂离子、激活剂离子和掺杂金属阳离子构成,基质材料包括氟化物、稀土氧化物、氟氧化物、卤化物、卤氧化物、含硫化合物;敏化剂离

3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 2+ 3+ + +

子包括Yb 和Nd ;激活剂离子包括Er 、Tm 、Ho ;掺杂金属阳离子包括Ba 、Bi 、Li、Na 、

2+ 2+

Ca 、Sr 。

6.如权利要求4所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述半导体双量子点体系包括吸收体、势垒和发光体,吸收体包括CdS、CdSe、CdSe(Te)、CdTe、PbS、PbSe、PbSe(Te)、PbTe、ZnS、ZnSe、ZnSe(Te)、ZnTe、SnS、SnSe、SnSe(Te)、SnTe中的一种或两种;势垒包括CdS、CdSe、CdSe(Te)、CdTe、PbS、PbSe、PbSe(Te)、PbTe、ZnS、ZnSe、ZnSe(Te)、ZnTe、SnS、SnSe、SnSe(Te)、SnTe中的一种或两种或三种;发光体包括CdS、CdSe、CdSe(Te)、CdTe、PbS、PbSe、PbSe(Te)、PbTe、ZnS、ZnSe、ZnSe(Te)、ZnTe、SnS、SnSe、SnSe(Te)、SnTe中的一种或两种。

7.如权利要求4所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述有机分子体系包括能量给体分子和受体分子,给体分子包括铂(II)‑八乙基卟啉(PtOEP)、钯(II)‑八乙基卟啉(PdOEP)、5,10,15,20‑四苯基卟啉钯(PdTPP)、5,10,15,20‑四苯基卟啉铂(PtTPP)、PdTTP、钯四苯基卟啉(PdTPBP)、铂四苯基卟啉(PtTPBP)、TPTBTBPPt、PdMesoIX、PdPh4TBP中的一种或两种;受体分子包括9,10‑二苯基蒽(DPA)、BODIPY、苝、9,10‑二苯基蒽‑2‑磺酸钠(DPAS)、2‑氯‑9,10‑二甲苯基葸(DTACl)中的一种或两种。

8.如权利要求2所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述光热材料和光冷材料分别以涂层的形式附着在防护材料两面,形成涂层所需的溶剂为乙醇、乙酸乙酯、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、甲苯、正己烷、石油醚、二氯甲烷、去离子‑1水中的一种或两种;所述光热材料和光冷材料在溶剂中的浓度为0.5~500mg mL 。

9.如权利要求2所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述防护材料的基底为聚丙烯熔喷布、聚丙烯无纺布、聚乙烯熔喷布、聚丙烯纺粘布、聚酯纤维与木浆复合的水刺布、高聚物涂层织物、聚乙烯无纺布、聚丙烯纺粘‑熔喷复合非织造布、聚丙烯纺粘‑熔喷‑纺粘复合非织造布、聚乙烯纺粘‑熔喷复合非织造布、聚乙烯纺粘‑熔喷‑纺粘复合非织造布、聚丙烯‑聚乙烯熔喷布、聚丙烯‑聚乙烯混纺非织造布中的一种或两种或三种。

10.如权利要求2所述一种具有光响应性的外热内冷型Janus抗菌材料的制备方法,其特征在于:所述Janus抗菌防护材料的光热抗菌性能表现为,在光照条件下能快速杀死表面附着的细菌,并且对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的抑制率均能达到90%以上;

所述Janus抗菌防护材料的光冷性能表现为,在外层光热抗菌的同时,附着上转换光冷材料的内层和外层之间存在5℃以上的温度差。