一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层及其制备方法

技术领域

本申请涉及抗菌抗病毒功能涂层领域，尤其是涉及一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层及其制备方法。

背景技术

细菌(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)及病毒(如肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒等)在日常生活中无处不在，在自然界中更是广泛存在种类繁多、数量庞大的有害的细菌及病毒，对人们的生命健康存在着巨大威胁，致使人们对抗菌抗病毒产品的需求越来越大。因此，开发广谱高效、可以应用于多个应用场景的抗菌抗病毒喷雾涂层成为了当下最迫切的问题。

发明内容

为了解决相关技术存在的缺陷，本申请目的在于提供一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，采用如下的技术方案：

一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，是由包含以下质量百分比的原料制成：单原子抗菌抗病毒催化剂5-10％、水基聚氨酯2-25％、非离子型分散剂1-5％、消泡剂1-5％、有机硅类基材润湿剂4-5％、成膜助剂1-5％、pH调节剂0.5-2％、去离子水20-60％。

通过采用上述技术方案，本申请中制备的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层是对材料表面进行表面处理从而制备出特殊的抗菌抗病毒方法，对人体及环境友好，应用场景广泛；本申请中制备的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层成膜性好，抗菌性长效持久，抗氧化性高，大大延长了使用寿命，降低了制造成本，满足了用户需求。

优选的，所述单原子抗菌抗病毒催化剂由载体和乙酰丙酮盐组成；所述单原子抗菌抗病毒催化剂过渡金属以单原子形式锚定在载体表面的缺陷位点中。

通过采用上述技术方案，载体对细菌或者病毒进行吸附，配合以过渡金属对被吸附的细菌或者病毒进行氧化降解，破坏细菌或者病毒的蛋白质和遗传物质，从而可有效杀灭细菌和病毒。

优选的，所述单原子抗菌抗病毒催化剂中过渡金属和载体的质量比为1:20-1:200，过渡金属选自Fe、Cu、Zn、Ag中的一种或多种组合。

通过采用上述技术方案，保证单原子抗菌抗病毒催化剂的杀菌抗病毒功能同时降低单原子抗菌抗病毒催化剂的生产成本。

优选的，所述载体为纳米氧化硅，纳米氧化硅的细度为50-200nm；乙酰丙酮盐选自乙酰丙酮铁、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮银中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，可保证纳米氧化硅在体系中的分散效果，进而改善对病毒和细菌的吸附效果，提升整体的抗菌抗病毒效果。

优选的，所述单原子抗菌抗病毒催化剂的合成步骤如下：

S1：化学沉淀法制备纳米氧化硅载体；

S2，单原子抗菌抗病毒催化剂前驱体制备：将乙酰丙酮盐的水溶液加入纳米氧化硅载体中，其中过渡金属与载体的质量比为1:20-1：200，所得溶液进行30min的超声处理后将混合溶液搅拌12-72h；得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，研磨0.1-2小时，得到固体粉末；

S3，高温活化处理得单原子抗菌抗病毒催化剂。

通过采用上述技术方案，可高效且稳定制备得到具有较好抗菌和抗病毒效果的单原子抗菌抗病毒催化剂。

优选的，所述S1：化学沉淀法制备纳米氧化硅载体：

S1.1，向配制体积比为1:(6-10)的乙醇水溶液，称取一定质量的硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，配置成0.3-0.5mol/L的硅酸钠溶液；

S1.2，向其中加入0.3-1.5g阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；

S1.3，配置浓度为1.0-2.0mol/L的氯化铵溶液100ml，搅拌氯化铵溶液，温度控制在40±1.5℃，将S1.1中的硅酸钠溶液滴入氯化铵溶液中，直至达到pH＝8.5；

S1.4，搅拌反应1-2h，将所得的沉淀用加入S1.2中的CTAB的乙醇水溶液离心洗涤，将所得白色粉末进行烘干后于500±10℃煅烧3-6h，研磨至粉末粒径为80-150nm。

通过采用上述技术方案，可较为稳定制备得到纳米氧化硅载体，保证所制备载体的质量，进而保证本申请中单原子抗菌抗病毒催化剂的抗菌抗病毒功能。

优选的，所述S2中单原子抗菌抗病毒催化剂前驱体制备，以80-120μL/秒的滴加速度将10-100g/L乙酰丙酮盐的水溶液加入S1中的纳米氧化硅载体中，其中过渡金属与载体的质量比为1:20-1：200，所得溶液在100kHz的条件下超声30min分散均匀，然后再将混合溶液100-1000r/min搅拌12-72h；得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，在50-600r/min转速下球磨0.1-2小时，得到固体粉末。

通过采用上述技术方案，试验获得稳定的制备参数，可较为稳定制备得到单原子抗菌抗病毒催化剂前驱体。

优选的，所述S3中的高温活化处理得单原子抗菌抗病毒催化剂，将S2中的固体粉末在空气气氛和200-1000℃的温度条件下加热处理6-24h，冷却到室温，在50r/min转速下研磨30-60min，即得单原子抗菌抗病毒催化剂。

通过采用上述技术方案，高温活化处理S3中所得的固体粉末，使其进行高温原位活化，保证所制备的单原子催化剂的抗菌抗病毒功能。

优选的，所述水基聚氨酯为聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的粘合剂，所述非离子型分散剂为德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRUDA646，所述消泡剂为非硅酮矿物油系，所述成膜助剂为丙二醇苯醚，所述pH调节剂为万特VANTEX-T。

通过采用上述技术方案，保证单原子抗菌抗病毒催化剂可与水基聚氨酯体系较好融合得到具有较好抗菌抗病毒功能的喷雾涂层。

第二方面，本申请提供一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层的制备方法。

一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层的制备方法的制备方法，包括以下步骤：

S1步骤，按配比称量单原子抗菌抗病毒催化剂、非离子型分散剂搅拌混合均匀，研磨至细度小于10μm，得到A组分；

S2步骤，将A组分和水基聚氨酯在400-600r/min转速下分散5-10min得到B组分；

S3步骤，将A组分和B组分的混合物分散均匀，加入称量准确的去离子水、有机硅类基材润湿剂、成膜助剂、消泡剂，机械搅拌分散10min，期间加入pH调节剂，调整pH值在7.1-7.5之间，制得单原子抗菌抗病毒喷雾。

通过采用上述技术方案，本申请制备方法较为简单易进行批量化生产，便于进行推广运用。

综上所述，本申请具有以下优点：

1、本申请制备的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层无需其他辅助条件，可广谱杀灭常见细菌病毒，也可以快速持续杀灭产生耐药性的细菌即超级细菌。

2、本申请制备的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层可持续作用时间达10年以上，且自身不产生任何耐药性，赋予了广谱抗菌、高效消毒、长效防霉、无味无毒、绿色环保的优势功效。可便携地喷涂在墙面、地面、沙发等各种应用场景。

3、本申请制备的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层可便携地喷涂在墙面、地面、沙发等各种应用场景。

4、本申请制备方法较为简单易进行批量化生产，便于进行推广运用。

附图说明

图1是本申请中制备例1的单原子抗菌抗病毒催化剂的球差校正透射电子显微镜图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

原料

制备例

制备例1

单原子抗菌抗病毒催化剂的制备，包括以下步骤：

S1化学沉淀法制备纳米氧化硅载体：

S1.1，配制体积比为1:8的乙醇水溶液，称取硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，配置成0.4mol/L的硅酸钠溶液，；

S1.2，并向硅酸钠溶液中加入0.5g阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；

S1.3，配置浓度为1.5mol/L的氯化铵溶液100ml，将配制好的氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，搅拌转速控制为500rpm下，温度控制为40℃，将S1.2，中的硅酸钠溶液以100μL/s速度滴入氯化铵溶液中，直至达到pH＝8.5，继续搅拌反应1h，将所得的沉淀用加入CTAB的乙醇水溶液离心洗涤，CTAB的乙醇水溶液是0.1mol/L的CTAB的乙醇水溶液，乙醇水溶液是体积比为1:8的乙醇水溶液；

S1.4，所得白色粉末置于烘箱于100℃烘干，并用马弗炉500℃煅烧4h，在用行星球磨机研磨至粒度为100nm，得纳米氧化硅载体；

S2，以100μL/秒的滴加速度将20g/L乙酰丙酮铁的水溶液加入S1.4中的纳米氧化硅载体中，其中过渡金属与载体的质量比为1:20，所得溶液在100kHz的条件下，超声处理30min分散均匀，然后再将混合溶液100r/min搅拌12h；

S3，S2中得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，用行星球磨机于50r/min转速下充分研磨0.5小时，得到固体粉末；

S4，S3中的固体粉末在空气气氛和400℃的温度条件下加热处理2h，冷却到室温，用行星球磨机于50r/min转速下研磨研磨40min，制得的催化剂为单原子抗菌抗病毒催化剂，参考图1，单原子抗菌抗病毒催化剂过渡金属以单原子形式锚定在载体表面的缺陷位点中。

制备例2

单原子抗菌抗病毒催化剂的制备，包括以下步骤：

S1化学沉淀法制备纳米氧化硅载体：

S1.1，配制体积比为1:8的乙醇水溶液，称取硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，配置成0.4mol/L的硅酸钠溶液，；

S1.2，并向硅酸钠溶液中加入0.5g阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；

S1.3，配置浓度为1.5mol/L的氯化铵溶液100ml，将配制好的氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，搅拌转速控制为500rpm下，温度控制为40℃，将S1.2，中的硅酸钠溶液以100μL/s速度滴入氯化铵溶液中，直至达到pH＝8.5，继续搅拌反应1h，将所得的沉淀用加入CTAB的乙醇水溶液离心洗涤，CTAB的乙醇水溶液是0.1mol/L的CTAB的乙醇水溶液，乙醇水溶液是体积比为1:8的乙醇水溶液，

S1.4，所得白色粉末置于烘箱于100℃烘干，并用马弗炉500℃煅烧4h，在用行星球磨机研磨至粒度为100nm，得纳米氧化硅载体；

S2，以100μL/秒的滴加速度将10g/L乙酰丙酮铜的水溶液加入S1.4中的纳米氧化硅载体中，其中过渡金属与载体的质量比为1:50，所得溶液在100kHz的条件下，超声处理30min分散均匀，然后再将混合溶液150r/min搅拌20h；

S3，S2中得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，用行星球磨机于100r/min转速下充分研磨1小时，得到固体粉末；

S4，S3中的固体粉末在空气气氛和400℃的温度条件下加热处理2h，冷却到室温，用行星球磨机于100r/min转速下研磨40min，制得的催化剂为单原子抗菌抗病毒催化剂。

制备例3

单原子抗菌抗病毒催化剂的制备，包括以下步骤：

S1化学沉淀法制备纳米氧化硅载体：

S1.1，配制体积比为1:8的乙醇水溶液，称取硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，配置成0.4mol/L的硅酸钠溶液，；

S1.2，并向硅酸钠溶液中加入0.5g阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；

S1.3，配置浓度为1.5mol/L的氯化铵溶液100ml，将配制好的氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，搅拌转速控制为500rpm下，温度控制为40℃，将S1.2，中的硅酸钠溶液以100μL/s速度滴入氯化铵溶液中，直至达到pH＝8.5，继续搅拌反应1h，将所得的沉淀用加入CTAB的乙醇水溶液离心洗涤，CTAB的乙醇水溶液是0.1mol/L的CTAB的乙醇水溶液，乙醇水溶液是体积比为1:8的乙醇水溶液；

S1.4，所得白色粉末置于烘箱于100℃烘干，并用马弗炉500℃煅烧4h，在用行星球磨机研磨至粒度为100nm，得纳米氧化硅载体；

S2，以100μL/秒的滴加速度将5g/L乙酰丙酮锌的水溶液加入S1.4中的纳米氧化硅载体中，其中过渡金属与载体的质量比为1:200，所得溶液在100kHz的条件下，超声处理30min分散均匀，然后再将混合溶液200r/min搅拌48h；

S3，S2中得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，用行星球磨机于500r/min转速下充分研磨3小时，得到固体粉末；

S4，S3中的固体粉末在空气气氛和800℃的温度条件下加热处理2h，冷却到室温，用行星球磨机于500r/min转速下研磨40min，制得的催化剂为单原子抗菌抗病毒催化剂。

制备例4

单原子抗菌抗病毒催化剂的制备，包括以下步骤：

S1化学沉淀法制备纳米氧化硅载体：

S1.1，配制体积比为1:8的乙醇水溶液，称取硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，配置成0.4mol/L的硅酸钠溶液，；

S1.2，并向硅酸钠溶液中加入0.5g阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；

S1.3，配置浓度为1.5mol/L的氯化铵溶液100ml，将配制好的氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，搅拌转速控制为500rpm下，温度控制为40℃，将S1.2，中的硅酸钠溶液以100μL/s速度滴入氯化铵溶液中，直至达到pH＝8.5，继续搅拌反应1h，将所得的沉淀用加入CTAB的乙醇水溶液离心洗涤，CTAB的乙醇水溶液是0.1mol/L的CTAB的乙醇水溶液，乙醇水溶液是体积比为1:8的乙醇水溶液；

S1.4，所得白色粉末置于烘箱于100℃烘干，并用马弗炉500℃煅烧4h，在用行星球磨机研磨至粒度为100nm，得纳米氧化硅载体；

S2，以100μL/秒的滴加速度将50g/L乙酰丙酮银的水溶液加入S1.4中的纳米氧化硅载体中，其中过渡金属与载体的质量比为1:50，所得溶液在100kHz的条件下，超声处理60min分散均匀，然后再将混合溶液500r/min搅拌24h；

S3，S2中得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，用行星球磨机于300r/min转速下充分研磨1小时，得到固体粉末；

S4，S3中的固体粉末在空气气氛和800℃的温度条件下加热处理5h，冷却到室温，用行星球磨机于500r/min转速下研磨40min，制得的催化剂为单原子抗菌抗病毒催化剂。

制备例5

单原子抗菌抗病毒催化剂的制备，包括以下步骤：

S1，化学沉淀法制备纳米氧化硅载体：

S1.1，配制体积比为1:8的乙醇水溶液，称取硅酸钠溶解于乙醇水溶液中，配置成0.4mol/L的硅酸钠溶液，；

S1.2，并向硅酸钠溶液中加入0.5g阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；

S1.3，配置浓度为1.5mol/L的氯化铵溶液100ml，将配制好的氯化铵溶液置于恒温磁力搅拌器上，搅拌转速控制为500rpm下，温度控制为40℃，将S1.2，中的硅酸钠溶液以100μL/s速度滴入氯化铵溶液中，直至达到pH＝8.5，继续搅拌反应1h，将所得的沉淀用加入CTAB的乙醇水溶液离心洗涤，CTAB的乙醇水溶液是0.1mol/L的CTAB的乙醇水溶液，乙醇水溶液是体积比为1:8的乙醇水溶液；

S1.4，得白色粉末置于烘箱于100℃烘干，并用马弗炉500℃煅烧4h，在用行星球磨机研磨至粒度为100nm，得纳米氧化硅载体；

S2，以100μL/秒的滴加速度将50g/L乙酰丙酮铁、100g/L乙酰丙酮铜、100g/L乙酰丙酮锌、50g/L乙酰丙酮银的水溶液加入S1.4中的纳米氧化硅载体中，其中过渡金属与载体的质量比为1:20，乙酰丙酮铁、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮银质量比为1:1:1:1，所得溶液在100kHz的条件下，超声处理90min分散均匀，然后再将混合溶液500r/min搅拌12h；

S3，S2中得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，用行星球磨机于300r/min转速下充分研磨1小时，得到固体粉末；

S4，S3中的固体粉末在空气气氛和800℃的温度条件下加热处理2h，冷却到室温，用行星球磨机于500r/min转速下研磨30min，制得的催化剂为单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例

实施例一

为本申请公开的一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，包含以下重量百分比的组分：10％的制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、25％的水基聚氨酯25％、2.5％的德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRU DA 646、2.5％的非硅酮矿物油消泡剂、5％的迪高基材润湿剂WET KL245、3％的丙二醇苯醚、2％的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂、50％的去离子水。

一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层的制备方法，包含以下步骤：

S1步骤，按配比称量制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、非离子型分散剂于高速分散釜中以200rpm转速下搅拌混合5min，采用砂磨机研磨至细度小于10μm，得到A组分；

S2步骤，将A组分和水基聚氨酯在450r/min转速下分散5min至分散均匀，得到B组分；

S3步骤，将A组分和B组分的混合物分散均匀，加入计量准确的去离子水、迪高基材润湿剂WET KL245、丙二醇苯醚，在400rpm转速下，机械搅拌分散10min，搅拌过程中加入计量准确的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂，调整pH值在7.1-7.5之间，制得单原子抗菌抗病毒喷雾。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例2中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例三

实施例三与实施例一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例3中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例四

实施例四与实施例一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例3中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例五

实施例五与实施例一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例5中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例六

为本申请公开的一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，包含以下重量百分比的组分：10％的制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、10％的水基聚氨酯、4％的德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRU DA 646、5％的非硅酮矿物油消泡剂、5％的迪高基材润湿剂WET KL245、4％的丙二醇苯醚、2％的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂、60％的去离子水。

一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层的制备方法，包含以下步骤：

S1步骤，按配比称量制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、非离子型分散剂于高速分散釜中以200rpm转速下搅拌混合5min，采用砂磨机研磨至细度小于10μm，得到A组分；

S2步骤，将A组分和水基聚氨酯在450r/min转速下分散5min至分散均匀，得到B组分；

S3步骤，将A组分和B组分的混合物分散均匀，加入计量准确的去离子水、迪高基材润湿剂WET KL245、丙二醇苯醚，在400rpm转速下，机械搅拌分散10min，搅拌过程中加入计量准确的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂，调整pH值在7.1-7.5之间，制得单原子抗菌抗病毒喷雾。

实施例七

实施例七与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例2中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例八

实施例八与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例3中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例九

实施例九与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例4中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例十

实施例十与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例5中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例十一

为本申请公开的一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，包含以下重量百分比的组分：10％的制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、20％的水基聚氨酯、2.5％的德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRU DA 646、2.5％的非硅酮矿物油消泡剂、5％的迪高基材润湿剂WET KL245、4％的丙二醇苯醚、2％的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂、55％的去离子水。

一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层的制备方法，包含以下步骤：

S1步骤，按配比称量制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、非离子型分散剂于高速分散釜中以200rpm转速下搅拌混合5min，采用砂磨机研磨至细度小于10μm，得到A组分；

S2步骤，将A组分和水基聚氨酯在450r/min转速下分散5min至分散均匀，得到B组分；

S3步骤，将A组分和B组分的混合物分散均匀，加入计量准确的去离子水、迪高基材润湿剂WET KL245、丙二醇苯醚，在400rpm转速下，机械搅拌分散10min，搅拌过程中加入计量准确的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂，调整pH值在7.1-7.5之间，制得单原子抗菌抗病毒喷雾。

实施例十二

实施例十二与实施例十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例2中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例十三

实施例十三与实施例十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例3中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例十四

实施例十四与实施例十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例4中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例十五

实施例十五与实施例十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为等量的制备例1中的。

实施例十六

为本申请公开的一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，包含以下重量百分比的组分：10％的制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、25％的水基聚氨酯、4％的德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRU DA 646、4％的非硅酮矿物油消泡剂、4％的迪高基材润湿剂WET KL245、3％的丙二醇苯醚、2％的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂、48％的去离子水。

一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层的制备方法，包含以下步骤：

S1步骤，按配比称量制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、非离子型分散剂于高速分散釜中以200rpm转速下搅拌混合5min，采用砂磨机研磨至细度小于10μm，得到A组分；

S2步骤，将A组分和水基聚氨酯在450r/min转速下分散5min至分散均匀，得到B组分；

S3步骤，将A组分和B组分的混合物分散均匀，加入计量准确的去离子水、迪高基材润湿剂WET KL245、丙二醇苯醚，在400rpm转速下，机械搅拌分散10min，搅拌过程中加入计量准确的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂，调整pH值在7.1-7.5之间，制得单原子抗菌抗病毒喷雾。

实施例十七

实施例十七与实施例十六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例2中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例十八

实施例十八与实施例十六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例3中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例十九

实施例十九与实施例十六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例4中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例二十

实施例二十与实施例十六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例5中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例二十一

为本申请公开的一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，包含以下重量百分比的组分：8％的制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、20％的水基聚氨酯、5％的德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRU DA 646、4％的非硅酮矿物油消泡剂、5％的迪高基材润湿剂WET KL245、3％的丙二醇苯醚、2％的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂、53％的去离子水。

一种高效持久的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层的制备方法，包含以下步骤：

S1步骤，按配比称量制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂、非离子型分散剂于高速分散釜中以200rpm转速下搅拌混合5min，采用砂磨机研磨至细度小于10μm，得到A组分；

S2步骤，将A组分和水基聚氨酯在450r/min转速下分散5min至分散均匀，得到B组分；

S3步骤，将A组分和B组分的混合物分散均匀，加入计量准确的去离子水、迪高基材润湿剂WET KL245、丙二醇苯醚，在400rpm转速下，机械搅拌分散10min，搅拌过程中加入计量准确的特VANTEX-T，品牌美国伊士曼Eastman的pH调节剂，调整pH值在7.1-7.5之间，制得单原子抗菌抗病毒喷雾。

实施例二十二

实施例二十二与实施例二十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例2中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例二十三

实施例二十三与实施例二十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例3中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例二十四

实施例二十四与实施例二十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例4中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

实施例二十五

实施例二十五与实施例二十一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例5中的单原子抗菌抗病毒催化剂。

对比例

对比例一

对比例一与实施例一的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例1中S1化学沉淀法制备的纳米氧化硅载体。

对比例二

对比例二与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例2中S1化学沉淀法制备的纳米氧化硅载体。

对比例三

对比例三与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例3中S1化学沉淀法制备的纳米氧化硅载体。

对比例四

对比例四与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例4中S1化学沉淀法制备的纳米氧化硅载体。

对比例五

对比例五与实施例六的区别在于：将制备例1中的单原子抗菌抗病毒催化剂替换为制备例5中S1化学沉淀法制备的纳米氧化硅载体。

性能检测试验

1)单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗菌实验：

步骤1，制备大小为50mm×50mm的试样板，可以选择实际使用的底材(例如金属板和塑料板)，单原子抗菌抗病毒喷雾均匀喷洒在底材上，自然干燥，保证试板漆膜完全干后再用于实验。

步骤2，用20μL细菌测试培养物接种每个试样。使用弯曲的无菌移液管均匀地扩散接种体积，以确保完全均匀的覆盖，尽可能靠近试样边缘扩散。然后将试样在设定为42％相对湿度和23℃的受控环境中温育120min。在120分钟的暴露期后，将试样在营养肉汤中中和。使用标准铺板技术将十倍连续稀释的中和溶液铺在胰蛋白酶大豆琼脂平板上，并在36℃(产气荚膜菌用30℃)温育48小时以产生可数的存活菌落(每板约20-200个菌落)。

实验重复：用20μL细菌测试培养物接种每个试样。使用弯曲的无菌移液管均匀地扩散接种体积，以确保完全均匀的覆盖，尽可能靠近试样边缘扩散。然后将试样在设定为42％相对湿度和23℃的受控环境中温育120min。在120分钟的暴露期后，将试样在营养肉汤中中和。使用标准铺板技术将十倍连续稀释的中和溶液铺在胰蛋白酶大豆琼脂平板上，并在36±1℃生化培养箱温育48小时以产生可数的存活菌落(每板约20-200个菌落)。

2)单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗病毒实验：

步骤1，900μL培养液+100μL肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒液，混匀后，取600μL到涂层板上，涂层板置无菌培养皿放置，室温放置。

步骤2，分别在30min、1h、6h、12h、24h取出5μL加入到细胞培养孔，观察细胞状态和细胞是否有荧光。

实验重复：900μL培养液+100μL肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒液，混匀后，取600μL到涂层板上，涂层板置无菌培养皿放置。余留400μL肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒液为对照。室温放置，分别在1h时取出5μL与400μL细胞培养液混匀，加入到细胞培养孔，2h后换液。1h、3h、6h、12h、24h的处理方法同上。观察细胞状态和细胞是否出现荧光。

数据分析

表1实施例1-5和对比例1单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗菌实验测试参数

表2实施例6-10和对比例2单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗菌实验测试参数

表3实施例11-15和对比例3单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗菌实验测试参数

表4实施例16-20和对比例4单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗菌实验测试参数

表5实施例21-25和对比例5单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗菌实验测试参数

结合实施例1-25和对比例1-5并结合表1-5可以看出，本申请制备的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的常见细菌灭杀率均达到99.9％以上；肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒灭活率均达到99.9％以上。

表6实施例1-25和对比例1-5的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗肠道病毒71型实验测试参数(病毒灭活率)

表7实施例1-25和对比例1-5的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗甲型H3N2流感病毒实验测试参数(病毒灭活率)

表8实施例1-25和对比例1-5的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层抗甲型H1N1流感病毒实验测试参数(病毒灭活率)

结合实施例1-25和对比例1-5并结合表6-8可以看出，本申请制备的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层对肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒，有极好的消杀细菌和病毒的效果，测试处理30min时抗病毒率就已经达到90％以上的灭活率，1h、6h、12h、24h后灭活率均维持在99.9％以上。

综上所述，本申请的单原子抗菌抗病毒喷雾涂层完全灭活了肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒，灭活率均维持在99.9％以上，因此，本申请制备的涂料对肠道病毒71型、甲型H3N2流感病毒、甲型H1N1流感病毒具有较好的灭活效果。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。