ZnO/Ag/rGO復(fù)合材料的制備及其抗菌性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-14 11:58
高效、持久抗菌材料的研發(fā)是解決當(dāng)前細(xì)菌污染的有效途徑,本文采用簡單易操作的化學(xué)方法將半導(dǎo)體氧化鋅(ZnO)和銀納米顆粒(AgNPs)負(fù)載于還原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)片層,獲得ZnO/Ag/rGO復(fù)合抗菌材料。利用ZnO的可見光催化活性、AgNPs等離子共振效應(yīng)(surface plasmon resonance,SPR)和優(yōu)異的抗菌性能,實(shí)現(xiàn)了可見光下的高效、持久抗菌,主要研究內(nèi)容為:1.以NaBH4為還原劑,采用常溫原位還原法成功制備了ZnO/Ag/rGO復(fù)合材料。形貌分析表明粒徑約50nm的球形納米銀顆粒和類片層狀ZnO顆粒負(fù)載于rGO片層上。由于ZnO的可見光催化活性及Ag的電荷轉(zhuǎn)移機(jī)制加上AgNPs優(yōu)異的抗菌能力,實(shí)現(xiàn)了活性氧基團(tuán)和Ag+的協(xié)同殺菌,在可見光下實(shí)現(xiàn)了低Ag含量的高效殺菌,對大腸桿菌(E.coli)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)的最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)分別為80ppm和60ppm,復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 納米銀及其抗菌性能
1.2.1 納米銀概述
1.2.2 納米銀的制備
1.2.3 納米銀的抗菌機(jī)理及優(yōu)缺點(diǎn)
1.3 氧化鋅抗菌材料
1.3.1 氧化鋅概述
1.3.2 氧化鋅抗菌機(jī)理
1.4 石墨烯及其衍生物
1.4.1 石墨烯概述
1.4.2 氧化石墨烯概述
1.5 石墨烯復(fù)合材料及其抗菌性能
1.5.1 納米銀/石墨烯復(fù)合材料的制備
1.5.2 納米銀/石墨烯復(fù)合材料的抗菌性能
1.5.3 氧化鋅/石墨烯復(fù)合材料的抗菌性能
1.6 本論文的研究意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 本論文的研究意義
1.6.2 本論文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 常溫原位還原法制備ZnO/Ag/rGO抗菌材料
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2.2 ZnO/Ag/rGO制備
2.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)
2.2.4 結(jié)構(gòu)表征
2.2.5 抗菌性能測試
2.2.6 光催化性能測試
2.2.7 穩(wěn)定性測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 原位還原法制備ZnO/Ag/rGO復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)過程
2.3.2 ZnO/Ag/rGO結(jié)構(gòu)表征
2.3.3 ZnO/Ag/rGO形貌表征
2.3.4 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
2.3.5 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
2.3.6 ZnO/Ag/rGO穩(wěn)定性表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 乙醇溶劑熱法制備ZnO/Ag/rGO抗菌材料
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2.2 ZnO/Ag/rGO制備
3.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)
3.2.4 結(jié)構(gòu)表征
3.2.5 抗菌性能測試
3.2.6 光催化性能測試
3.2.7 穩(wěn)定性測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 ZnO/Ag/rGO結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 ZnO/Ag/rGO形貌表征
3.3.3 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
3.3.4 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
3.3.5 ZnO/Ag/rGO穩(wěn)定性表征
3.4 本章小結(jié)
第四章 乙二醇溶劑熱法制備ZnO/Ag/rGO抗菌材料
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.2.2 ZnO/Ag/rGO制備
4.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)
4.2.4 結(jié)構(gòu)表征
4.2.5 抗菌性能測試
4.2.6 光催化性能測試
4.2.7 穩(wěn)定性測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 ZnO/Ag/rGO結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 ZnO/Ag/rGO形貌表征
4.3.3 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
4.3.4 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
4.3.5 ZnO/Ag/rGO穩(wěn)定性表征
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同合成過程對溶膠-凝膠法制備的ZnO/Ag納米復(fù)合材料光催化性能的影響[J]. 陳雨,余飛,劉禹彤,徐小楠,張秋平,袁歡,徐明. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[2]納米銀-石墨烯復(fù)合材料的制備及可見光光催化性能[J]. 許若鵬,石磊,黃浪歡,王亞玲,譚紹早. 稀有金屬材料與工程. 2017(06)
[3]ZnO納米材料的制備及其光催化性能研究[J]. 程濤,汪恂,朱雷,晏發(fā)春,肖峰. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2016(05)
[4]Ag-TiO2納米棒陣列的抗菌性和光催化性能研究[J]. 李萌,賀曉靜,王會珍,杭瑞強(qiáng),黃曉波,張翔宇,唐賓. 表面技術(shù). 2016(05)
[5]Antibacterial and Antioxidant Activities of ZnO Nanoparticles Synthesized Using Extracts of Allium sativum,Rosmarinus officinalis and Ocimum basilicum[J]. Manuela Stan,Adriana Popa,Dana Toloman,Teofil-Danut Silipas,Dan Cristian Vodnar. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2016(03)
[6]不同煅燒溫度對溶膠-凝膠合成的納米ZnO光催化效果的影響[J]. 徐小楠,張秋平,張琴,袁歡,鹿軼紅,周攀釩,徐明. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(02)
[7]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad. Nano-Micro Letters. 2015(03)
本文編號:3661083
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 納米銀及其抗菌性能
1.2.1 納米銀概述
1.2.2 納米銀的制備
1.2.3 納米銀的抗菌機(jī)理及優(yōu)缺點(diǎn)
1.3 氧化鋅抗菌材料
1.3.1 氧化鋅概述
1.3.2 氧化鋅抗菌機(jī)理
1.4 石墨烯及其衍生物
1.4.1 石墨烯概述
1.4.2 氧化石墨烯概述
1.5 石墨烯復(fù)合材料及其抗菌性能
1.5.1 納米銀/石墨烯復(fù)合材料的制備
1.5.2 納米銀/石墨烯復(fù)合材料的抗菌性能
1.5.3 氧化鋅/石墨烯復(fù)合材料的抗菌性能
1.6 本論文的研究意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 本論文的研究意義
1.6.2 本論文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 常溫原位還原法制備ZnO/Ag/rGO抗菌材料
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2.2 ZnO/Ag/rGO制備
2.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)
2.2.4 結(jié)構(gòu)表征
2.2.5 抗菌性能測試
2.2.6 光催化性能測試
2.2.7 穩(wěn)定性測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 原位還原法制備ZnO/Ag/rGO復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)過程
2.3.2 ZnO/Ag/rGO結(jié)構(gòu)表征
2.3.3 ZnO/Ag/rGO形貌表征
2.3.4 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
2.3.5 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
2.3.6 ZnO/Ag/rGO穩(wěn)定性表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 乙醇溶劑熱法制備ZnO/Ag/rGO抗菌材料
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2.2 ZnO/Ag/rGO制備
3.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)
3.2.4 結(jié)構(gòu)表征
3.2.5 抗菌性能測試
3.2.6 光催化性能測試
3.2.7 穩(wěn)定性測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 ZnO/Ag/rGO結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 ZnO/Ag/rGO形貌表征
3.3.3 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
3.3.4 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
3.3.5 ZnO/Ag/rGO穩(wěn)定性表征
3.4 本章小結(jié)
第四章 乙二醇溶劑熱法制備ZnO/Ag/rGO抗菌材料
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.2.2 ZnO/Ag/rGO制備
4.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)
4.2.4 結(jié)構(gòu)表征
4.2.5 抗菌性能測試
4.2.6 光催化性能測試
4.2.7 穩(wěn)定性測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 ZnO/Ag/rGO結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 ZnO/Ag/rGO形貌表征
4.3.3 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
4.3.4 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
4.3.5 ZnO/Ag/rGO穩(wěn)定性表征
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同合成過程對溶膠-凝膠法制備的ZnO/Ag納米復(fù)合材料光催化性能的影響[J]. 陳雨,余飛,劉禹彤,徐小楠,張秋平,袁歡,徐明. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[2]納米銀-石墨烯復(fù)合材料的制備及可見光光催化性能[J]. 許若鵬,石磊,黃浪歡,王亞玲,譚紹早. 稀有金屬材料與工程. 2017(06)
[3]ZnO納米材料的制備及其光催化性能研究[J]. 程濤,汪恂,朱雷,晏發(fā)春,肖峰. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2016(05)
[4]Ag-TiO2納米棒陣列的抗菌性和光催化性能研究[J]. 李萌,賀曉靜,王會珍,杭瑞強(qiáng),黃曉波,張翔宇,唐賓. 表面技術(shù). 2016(05)
[5]Antibacterial and Antioxidant Activities of ZnO Nanoparticles Synthesized Using Extracts of Allium sativum,Rosmarinus officinalis and Ocimum basilicum[J]. Manuela Stan,Adriana Popa,Dana Toloman,Teofil-Danut Silipas,Dan Cristian Vodnar. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2016(03)
[6]不同煅燒溫度對溶膠-凝膠合成的納米ZnO光催化效果的影響[J]. 徐小楠,張秋平,張琴,袁歡,鹿軼紅,周攀釩,徐明. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(02)
[7]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad. Nano-Micro Letters. 2015(03)
本文編號:3661083
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