新材料及其应用

本发明属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种g‑C3N4/LaCoO3/Co3O4三元纳米复合抗菌剂及其制备方法和应用。制备过程中采用简单的La3+刻蚀ZIF‑67一步衍生LaCoO3/Co3O4纳米复合材料，并采用湿法浸渍法合成LaCoO3/Co3O4/g‑C3N4三元纳米复合光响应抗菌剂，以g‑C3N4纳米薄片为载体，将La3+刻蚀ZIF‑67衍生LaCoO3/Co3O4纳米复合材料与之相结合，进而形成三元异质结。本发明所制备的三元纳米复合材料具有优异的紫外光和可见光响应性、载流子传输和抗菌性能。在环境污染和生物医疗方面也具有潜在的应用。

在当今生活中，细菌感染已成为威胁人类生命健康的主要问题。大肠杆菌(***)和金黄色葡萄球菌(***)是引起伤口感染和疾病的主要致病菌。抗生素的研发和使用是一种处理细菌感染问题的有效方法，但是抗生素的长期使用致使细菌产生强的耐药性，并导致多重耐药病原体的出现和传播。因此，迫切需要开发一种新型、安全、高效的抗菌剂。近年来，随着纳米技术的发展，许多基于纳米材料的抗菌剂被开发并广泛应用于环保、医疗保健、抗菌材料等领域。

目前为止，大量的研究都集中在金属‑有机框架(MOF)衍生物方面，如金属合金，过渡金属氧化物和层状双氢氧化物等。特别是，沸石咪唑酯骨架‑67(ZIF‑67)由于其具有一定的稳定性、结构设计简单、合成方便而受到广泛关注。在各种ZIF‑67的衍生物中，过渡金属氧化物是最受欢迎的候选者。例如，ZIF‑67衍生制备的Co/CoO复合材料；ZIF‑67通过简单的一步煅烧法衍生尖晶石金属氧化物(AB2O4)。然而，对于MOF衍生的钙钛矿氧化物在抗菌领域的研究还鲜见报道。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.有效抑制了单一材料光生电子‑空穴对易复合的问题；同时利用优异可见光响应的g‑C3N4纳米薄片进一步扩宽了纳米复合材料的光响应性，提高了纳米复合材料的氧化还原能力，实现了优异的抗菌性能。

2.本发明所制备的纳米复合抗菌剂安全环保、耐药性强。

3.采用本发明所制备的g‑C3N4/LaCoO3/Co3O4三元纳米复合抗菌剂，其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为***和***；此外，1mg/mL该纳米复合材料在紫外灯下照射20min，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率可分别达到***％、***％；1mg/mL该材料在可见光灯下照射20min，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率可分别达到***％、***％。