改性海泡石負載納米銀的抗菌材料制備及抗菌性能研究
本文選題:改性海泡石 切入點:納米銀 出處:《湘潭大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:抗菌劑具有抑制或減緩真菌、細菌和霉菌生長繁殖的功能,從而起到保護人類健康的作用?梢灶A(yù)見,高效且長效穩(wěn)定的抗菌制品的研發(fā)生產(chǎn),必將會為我國國民經(jīng)濟發(fā)展和改善人民生活質(zhì)量做出貢獻,為提高我國經(jīng)濟效益及社會效益發(fā)揮十分積極的作用。無機抗菌劑由于其具有化學(xué)穩(wěn)定性好,熱穩(wěn)定性好,毒性低,作用時間長和廣譜抗菌性的特點,受到越來越多人的青睞。熱穩(wěn)定性是抗菌陶瓷最重要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之一,而耐酸、堿和有機溶劑也是抗菌涂料的重要指標(biāo)。因此,無機材料各方面穩(wěn)定性還有待進一步提高。本文采用陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)改性海泡石(SMS),顯著提高了其對陽離子的吸附容量。SMS相比未改性的海泡石(Sep),Zeta電位有明顯的下降,SMS通過靜電相互作用吸引銀離子,吸附量增加了6倍。接著在醋酸的催化作用下,采用包覆法,通過正硅酸乙酯(TEOS)水解和縮聚過程在材料表面包覆一層納米SiO_2。FT-IR、TEM、XRD和BET等表征方法用于表征材料微觀結(jié)構(gòu),表明SDBS成功對海泡石進行了改性,并成功通過包覆法在材料表面包覆了一層納米SiO_2。TGA、UV-Vis和ICP表征結(jié)果表明采用改性和包覆法制備的抗菌材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、強抗紫外能力和壽命長等優(yōu)點。本文還通過研究抗菌有效組分納米銀的粒徑、分布情況對抗菌效果的影響。通過表面活性劑琥珀酸二異辛酯磺酸鈉(AOT)微乳體系中自組裝產(chǎn)生“納米水池”,以環(huán)己烷為油相,銀離子水溶液和水合肼水溶液為水相混合形成納米粒子的反膠束微乳液,控制“納米水池”大小控制納米銀粒子的尺寸;接著利用改性海泡石吸附溶膠中的納米銀粒子制備納米銀抗菌材料?疾炝怂c表面活性劑的摩爾比W、AgNO_3濃度、反應(yīng)時間等條件對合成納米銀的影響。對合成的抗菌材料進行抗菌性能測試,發(fā)現(xiàn)當(dāng)AgNPs/AAS濃度為0.5g/L時,抗菌率約為100%,AgNPs/AAS的緩釋性從剛開始的2.01%下降至1.50%,這表明AgNPs/AAS具有較強的緩釋性與使用壽命長的優(yōu)點。制備的抗菌粉能夠廣泛應(yīng)用于建筑材料、醫(yī)療設(shè)施與日常用品等領(lǐng)域。
[Abstract]:Antimicrobial agents can inhibit or slow down the growth and reproduction of fungi, bacteria and molds, thus protecting human health.It can be predicted that the research and production of high efficient and stable antibacterial products will contribute to the development of our national economy and improve the quality of life of the people, and will play a very positive role in improving the economic and social benefits of our country.Inorganic antimicrobial agents are favored by more and more people because of their good chemical stability, good thermal stability, low toxicity, long acting time and wide spectrum antibacterial properties.Thermal stability is one of the most important quality standards for antibacterial ceramics, and acid resistance, alkali resistance and organic solvents are also important indicators of antibacterial coatings.Therefore, the stability of inorganic materials needs to be further improved.In this paper, the anionic surfactant sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) was used to modify the sepiolite SMSs. The adsorption capacity of SMSs to the cations was significantly increased. Compared with the unmodified sepiolite, the Zeta potential of SMSs was significantly decreased and the electrostatic interaction was used to attract silver ions by SMS.The adsorption capacity increased by 6 times.Then, under the catalysis of acetic acid, the microstructures of the materials were characterized by coating method, such as encapsulation, hydrolysis and Polycondensation of tetraethylorthosilicate (TEOS), coating a layer of nano-SiO _ 2 / IR _ T _ (TM) XRD and BET on the surface of the materials.The results showed that the sepiolite was modified successfully by SDBS, and a layer of nano Sio _ 2. TGA _ 2O _ vis and ICP were successfully coated on the surface of the materials by the coating method. The results showed that the antibacterial materials prepared by the modified and coated method had excellent thermal stability and chemical stability.Strong UV resistance and long life and other advantages.The effect of the particle size and distribution of the effective antibacterial component on the antibacterial effect was also studied in this paper.A "nano pool" was produced by self-assembly of surfactant diisooctyl sulfonate sodium succinate (AOT) microemulsion. The reverse micelle microemulsion was formed by mixing cyclohexane as oil phase, silver ion solution and hydrazine hydrate aqueous solution as aqueous phase.The size of silver nanoparticles was controlled by controlling the size of "nano pool", and then the silver nanoparticles were prepared by using modified sepiolite to adsorb silver nanoparticles in the sol.The effects of the molar ratio of water to surfactant, such as the concentration of W / Agno _ 3, the reaction time and so on, on the synthesis of silver nanoparticles were investigated.The antimicrobial properties of the synthesized antibacterial materials were tested. It was found that when the concentration of AgNPs/AAS was 0.5g/L, the slow-release rate of AgNPs/AAS was about 100%, which decreased from 2.01% at the beginning to 1.50%, which indicated that AgNPs/AAS had the advantages of strong slow-release property and long service life.The prepared antibacterial powder can be widely used in the fields of building materials, medical facilities and daily necessities.
【學(xué)位授予單位】:湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TB34
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,本文編號:1727820
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