1.课题来源与背景：省级投入30万元，自有资金34.98万元。人工合成的硅酸镁锂用来制备有机复合凝胶具有拉伸强度高,而且断裂伸长率高韧性高,打结后拉伸也不易拉断;透明性好。但是因国内硅酸镁锂粒径比不上进口产品，其复合凝胶强度也比不上进口产品。目前此类复合凝胶所用单体有限，也缺乏对此类复合凝胶结构形成的完整认识,制约了其复合凝胶的发展。γ-聚谷氨酸类凝胶具有生物降解，吸水强度高等很多独特的性能，因此应用范围十分广泛。但是其强度偏低，十分易碎，大大影响了应用范围。因此结合硅酸镁锂复合凝胶与γ-聚谷氨酸凝胶的优点制备复合型高强度γ-聚谷氨酸凝胶，满足现代化工业的快速发展对γ-聚谷氨酸凝胶材料性能要求的不断提高，此类研发还需大量艰苦的工作去做。 2.技术原理及性能指标：采用共沉淀和水热法合成相结合的方式，原料采用水溶性的无机盐材料，以水为合成介质，通过调整氟化锂、九水合硅酸钠、六水合氯化镁的含量，控制Si:Mg:Li的摩尔比，在共沉淀条件下生成无定型沉淀，再在2-3MPa的压力条件下进行水热反应后煅烧， XRD和TEM显示实验成功合成纳米层状硅酸镁锂材料。对于人工合成的硅酸镁锂，微波合成的硅酸镁锂的晶粒尺寸最大，为10.5nm。并探究了载银硅酸镁锂在抗菌材料中的应用，所合成的载银硅酸镁锂复合材料由于硅酸镁锂极易聚集在细菌细胞壁上，释放出银，破坏细菌细胞壁，显示出快速的杀菌能力。通过本项目，进行了硅酸镁锂作为铜催化剂载体的研究，发现采用层状硅酸镁锂或介孔硅酸盐硅酸镁锂或传统硅酸镁锂作为铜催化剂的载体会导致铜颗粒的大小存在显著差异，从而影响载铜硅酸镁锂材料的催化效率。本项目进行了纳米铜负载的黑磷纳米复合材料在协同抗菌作用中的研究，表明纳米复合材料的尺寸适合于接触和穿透薄膜。所合成的纳米复合材料确实表现出了更好的抗菌性能，有助于解决抗生素滥用问题，保护环境。纳米硅酸镁锂具有很好的止血功能，但是毒性大，加入聚谷氨酸有效的降低其毒性，高强度硅酸镁锂-γ-聚谷氨酸复合凝胶有效拓展了在医用敷料领域的应用研究。因为氨基和聚谷氨酸的羧基具有静电作用，因此添加氨基糖苷类抗生素的硅酸镁锂-γ-聚谷氨酸复合凝胶能够实现抗菌剂的药物缓释作用。项目还将含γ-聚谷氨酸、银离子源、硅酸镁锂水溶液进行热解，合成了纳米银复合抗菌剂，银粒子添加浓度为25mg/L时，产物对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到100%，对大肠杆菌的抗菌率达到99.99%。 3.技术的创造性与先进性：①从材料的角度创新性地提出用共沉淀和水热合成相结合的方式合成出具有纳米层状结构的硅酸镁锂；②探寻合适的材料体系，用无氟的原料制备硅酸镁锂，解决了含氟物质在医用及化妆品领域的应用限制；③创新性地用层状硅酸镁锂与γ-聚谷氨酸进行原位自由基聚合反应，替代传统的交联方法制备复合水凝胶，提高复合水凝胶的力学强度及阔展其在医用及化妆品领域的应用。 4.技术的成熟程度，适用范围和安全性：国内化妆品方面、医药、印染、食品加工、陶瓷等行业需求量不低于 50t，如再考虑部分出口，其销售前景十分可观。由于矿化周期较长、矿化条件苛刻等原因,天然硅酸镁锂成为世界范围内十分稀缺的矿产之一。人工合成的硅酸镁锂克服了天然矿物的缺点,产品纯度高、组成稳定,且能通过控制制备过程中的原料配比合成出许多不同用途的硅酸镁锂产品。本项目用共沉淀和水热法合成相结合的方式，以钠盐、镁盐锂盐和硅酸钠为原料，制备出纳米级层状硅酸镁锂材料。原料采用水溶性的无机盐材料，以水为合成介质，通过调整氟化锂、九水合硅酸钠、六水合氯化镁的含量，控制Si:Mg:Li的摩尔比，在共沉淀条件下生成无定型沉淀，再在2-3MPa的压力条件下进行水热反应后煅烧，XRD及TEM显示实验已成功合成纳米层状硅酸镁锂材料。通过水热法合成的硅酸镁锂具有完整的形状和较好的单分散性，可被用作理想状态的硅酸镁锂的模型，其结构单元层厚度约为1nm，直径约为25nm，约由3000个单元晶胞沿同一平面延伸而成，表面电荷密度为1.4e/nm2，所带负电荷约为1000个电子电量。Si:Mg:Li的摩尔比，水热反应的温度、时间及体系pH等都会对所合成的硅酸镁锂材料的结构和性质产生影响，通过调整相应的反应条件可以对产物进行设计。目前相关产品已在项目合作单位广东迪美生物技术有限公司试生产和销售。 5.应用情况及存在的问题：刚开始合成聚谷氨酸/纳米硅酸镁锂复合凝胶时出现一些技术问题，如分层没有办法解决；项目组负责纳米硅酸镁锂及复合凝胶合成与应用的主要人员徐学俊离职，后面新招一个博士继续硅酸镁锂及复合凝胶合成的一个博士后来又到美国去做博士后，因此严重影响项目进度。 6.知识产权：（1）专利申请和授权：取得授权发明专利2件，申请发明专利1件；（2）发表论文：已发表研究论文6篇，其中SCI收录论文5篇，中文核心论文1篇。