基于ZIF-8的復(fù)合抗菌材料的制備及其應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 03:03
近年來(lái),細(xì)菌感染引起的疾病以及耐藥菌的出現(xiàn)嚴(yán)重威脅人類的健康,也給世界經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大損失。非傳統(tǒng)抗菌材料的出現(xiàn)能夠有效克服抗生素濫用所帶來(lái)的細(xì)菌耐藥性的問(wèn)題。因此,研究制備出一種高效、安全、不易產(chǎn)生耐藥性的新型抗菌材料成為了當(dāng)前研究熱點(diǎn)。沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)是通過(guò)Zn(II)與2-甲基咪唑自組裝制備而成的一種多孔金屬有機(jī)框架,具有良好的生物相容性、孔隙率高、負(fù)載量大、易修飾等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于物質(zhì)載體。此外,ZIF-8本身具有抗菌活性,主要來(lái)源于咪唑類抗菌有機(jī)配體以及Zn2+。因此,ZIF-8是制備復(fù)合抗菌材料的理想載體。但是,目前基于ZIF-8的復(fù)合抗菌材料多為單一方法抗菌,抗菌效果有限,開(kāi)發(fā)兩種或兩種以上抗菌方法協(xié)同作用的抗菌策略對(duì)抗菌應(yīng)用具有重大的研究意義。本文以ZIF-8為載體,首先合成了表面均勻負(fù)載廣譜抗菌劑銀納米粒子(AgNPs)的復(fù)合顆粒,解決了AgNPs容易發(fā)生聚集導(dǎo)致其抗菌活性降低或者消失的問(wèn)題;為了進(jìn)一步提高材料的抗菌性能,在納米復(fù)合顆粒內(nèi)部包裹有機(jī)光熱分子,制備了化學(xué)/光熱殺菌聯(lián)合抗菌材料,并證明其具有優(yōu)異的抗菌活性。本論文的研究...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(1)ZIFs的金屬-IM-金屬結(jié)構(gòu)(2)沸石的Si-O-Si結(jié)構(gòu)
第一章前言3元素發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng),破壞了Zn2+和N元素之間的配位鍵,利用這一特點(diǎn),可以將其應(yīng)用于pH響應(yīng)的藥物釋放[21,22];(4)此外,ZIF-8還是制備各種中空納米結(jié)構(gòu)的理想自我犧牲模板,這些中空納米結(jié)構(gòu)的尺寸可以調(diào)節(jié),并且具有獨(dú)特的三維內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu),如圖1.2所示[23]。圖1.2以ZIF-8為模板制備的HMSM中空納米結(jié)構(gòu)1.2.2ZIF-8復(fù)合材料ZIFs材料具有傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料的熱穩(wěn)定性,以及有機(jī)材料的豐富的功能特性,但是密度低于有機(jī)材料。研究發(fā)現(xiàn),將多孔結(jié)構(gòu)的ZIF-8與其他功能性物質(zhì)結(jié)合制備的沸石咪唑酯復(fù)合物能有效地解決這一問(wèn)題[24]。與單純的ZIF-8相比,ZIF-8復(fù)合材料因具有多組分的協(xié)同作用或各個(gè)單組分組合提供的多功能性而成為一個(gè)迅速發(fā)展的研究領(lǐng)域[25]。不僅如此,研究者們還致力于探索ZIF-8復(fù)合材料在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用。迄今為止,ZIF-8復(fù)合材料已經(jīng)被作為氣體儲(chǔ)存材料[26,27],催化劑[28-45],氨氣[46,47]和酸性氣體吸附劑[48],光熱治療材料[49]等。目前,ZIF-8復(fù)合材料主要通過(guò)兩種制備策略實(shí)現(xiàn),一種是在ZIF-8合成過(guò)程中加入其他功能性物質(zhì),也稱為自下而上制備方法;另一種是將功能性物質(zhì)直接負(fù)載到合成好的ZIF-8材料上,也稱為后合成制備方法。
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文41.2.2.1自下而上制備方法自下而上的制備方法能夠高度控制ZIF-8的成核和生長(zhǎng)均圍繞著加入的功能性物質(zhì)進(jìn)行,達(dá)到其他方法(如:物質(zhì)滲透、表面吸附、共價(jià)鍵連接等)無(wú)法達(dá)成的效果。這種內(nèi)部進(jìn)行耦合的制備方法是一種簡(jiǎn)單、快速、用途廣泛的方法,具有高負(fù)載效率,低泄漏、不限負(fù)載物質(zhì)的尺寸大小等優(yōu)點(diǎn)。如圖1.3所示,ZIF-8可以負(fù)載納米顆粒等各種功能性物質(zhì)[50]。圖1.3ZIF-8與各種功能性物質(zhì)進(jìn)行耦合2012年,Lu[51]等人首次將PVP官能化的不同大孝形狀的各種無(wú)機(jī)納米顆粒(Pt,CdTe和Fe3O4納米顆粒,鑭系元素?fù)诫s的NaYF4納米顆粒,銀立方體,聚苯乙烯球和鑭系元素?fù)诫s的NaYF4或-FeOOH納米棒)負(fù)載到ZIF-8里面,
本文編號(hào):3354754
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(1)ZIFs的金屬-IM-金屬結(jié)構(gòu)(2)沸石的Si-O-Si結(jié)構(gòu)
第一章前言3元素發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng),破壞了Zn2+和N元素之間的配位鍵,利用這一特點(diǎn),可以將其應(yīng)用于pH響應(yīng)的藥物釋放[21,22];(4)此外,ZIF-8還是制備各種中空納米結(jié)構(gòu)的理想自我犧牲模板,這些中空納米結(jié)構(gòu)的尺寸可以調(diào)節(jié),并且具有獨(dú)特的三維內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu),如圖1.2所示[23]。圖1.2以ZIF-8為模板制備的HMSM中空納米結(jié)構(gòu)1.2.2ZIF-8復(fù)合材料ZIFs材料具有傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料的熱穩(wěn)定性,以及有機(jī)材料的豐富的功能特性,但是密度低于有機(jī)材料。研究發(fā)現(xiàn),將多孔結(jié)構(gòu)的ZIF-8與其他功能性物質(zhì)結(jié)合制備的沸石咪唑酯復(fù)合物能有效地解決這一問(wèn)題[24]。與單純的ZIF-8相比,ZIF-8復(fù)合材料因具有多組分的協(xié)同作用或各個(gè)單組分組合提供的多功能性而成為一個(gè)迅速發(fā)展的研究領(lǐng)域[25]。不僅如此,研究者們還致力于探索ZIF-8復(fù)合材料在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用。迄今為止,ZIF-8復(fù)合材料已經(jīng)被作為氣體儲(chǔ)存材料[26,27],催化劑[28-45],氨氣[46,47]和酸性氣體吸附劑[48],光熱治療材料[49]等。目前,ZIF-8復(fù)合材料主要通過(guò)兩種制備策略實(shí)現(xiàn),一種是在ZIF-8合成過(guò)程中加入其他功能性物質(zhì),也稱為自下而上制備方法;另一種是將功能性物質(zhì)直接負(fù)載到合成好的ZIF-8材料上,也稱為后合成制備方法。
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文41.2.2.1自下而上制備方法自下而上的制備方法能夠高度控制ZIF-8的成核和生長(zhǎng)均圍繞著加入的功能性物質(zhì)進(jìn)行,達(dá)到其他方法(如:物質(zhì)滲透、表面吸附、共價(jià)鍵連接等)無(wú)法達(dá)成的效果。這種內(nèi)部進(jìn)行耦合的制備方法是一種簡(jiǎn)單、快速、用途廣泛的方法,具有高負(fù)載效率,低泄漏、不限負(fù)載物質(zhì)的尺寸大小等優(yōu)點(diǎn)。如圖1.3所示,ZIF-8可以負(fù)載納米顆粒等各種功能性物質(zhì)[50]。圖1.3ZIF-8與各種功能性物質(zhì)進(jìn)行耦合2012年,Lu[51]等人首次將PVP官能化的不同大孝形狀的各種無(wú)機(jī)納米顆粒(Pt,CdTe和Fe3O4納米顆粒,鑭系元素?fù)诫s的NaYF4納米顆粒,銀立方體,聚苯乙烯球和鑭系元素?fù)诫s的NaYF4或-FeOOH納米棒)負(fù)載到ZIF-8里面,
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