近年來,微生物以及病原菌污染已成為全球關(guān)注的重大問題,對人類的健康和安全造成了嚴(yán)重的影響。病原微生物引起的微生物感染或交叉感染在各種環(huán)境中都有發(fā)生。石墨烯類材料因其獨特的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)在諸多領(lǐng)域都展現(xiàn)出巨大的潛力,并且其與微生物獨特的作用方式使其在抗菌領(lǐng)域嶄露頭角。但是,隨著抗菌產(chǎn)品種類與數(shù)量的不斷增加,微生物的耐藥性不斷增強,導(dǎo)致人們對于抗菌劑的要求也越來越高。鹵胺化合物因其廣譜殺菌、穩(wěn)定、長效、效率高且抗菌功能可再生等優(yōu)點而備受關(guān)注。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)高效、安全、持久的新型復(fù)合型抗菌劑以應(yīng)對日益增長的市場要求勢在必行。首先,以氯丙基三乙氧基硅烷和5,5-二甲基海因為原料,制備出了硅氧烷類鹵胺聚合物前驅(qū)體PSPH,并通過表面接枝改性的方式接枝到氧化石墨烯(GO)表面。采用紅外光譜(FT-IR)和X射線光電子能譜(XPS)對產(chǎn)物進行表征,證明鹵胺聚合物前驅(qū)體PSPH是通過化學(xué)改性的方法接枝到GO的表面,根據(jù)掃描電子顯微鏡(SEM)發(fā)現(xiàn)改性未對GO的結(jié)構(gòu)造成很大的影響。經(jīng)過氯化處理后的產(chǎn)物GO-PSPH-Cl具有優(yōu)良的抗菌性能,能夠分別在30 min和10 min內(nèi)殺死接種量為6.74 lo...

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯類材料
        1.2.1 石墨烯以及氧化石墨烯概述
        1.2.2 氧化石墨烯的制備
        1.2.3 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.4 氧化石墨烯的抗菌性能
        1.2.5 氧化石墨烯的抗菌機理
        1.2.6 氧化石墨烯的抗菌功能改性
    1.3 抗菌劑概述
    1.4 鹵胺類抗菌劑
        1.4.1 環(huán)狀鹵胺化合物
        1.4.2 非環(huán)狀鹵胺化合物
        1.4.3 環(huán)狀/非環(huán)狀鹵胺復(fù)合型化合物
        1.4.4 鹵胺類抗菌劑在國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 課題研究內(nèi)容與意義
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 硅烷類鹵胺接枝改性氧化石墨烯的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗材料和儀器
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 氧化石墨烯的制備
        2.3.2 鹵胺聚合物前驅(qū)體5,5-二甲基-3-(3’-三乙氧基硅丙基)乙內(nèi)酰脲(PSPH)的制備
        2.3.3 氧化石墨烯的接枝改性
        2.3.4 樣品氯化處理以及活性氯含量的滴定
        2.3.5 樣品表面形態(tài)以及結(jié)構(gòu)性能測試
        2.3.6 樣品抗菌性能測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 改性氧化石墨烯的光譜分析
        2.4.2 改性氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)分析
        2.4.3 改性氧化石墨烯的表面形貌分析
        2.4.4 改性氧化石墨烯的熱重分析
        2.4.5 改性氧化石墨烯的抗菌性能分析
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 烯烴類鹵胺原位聚合改性氧化石墨烯的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗材料和儀器
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗儀器
    3.3 實驗方法
        3.3.1 氧化石墨烯的制備
        3.3.2 鹵胺單體前驅(qū)體3-(3'-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲(APDMH)的制備
        3.3.3 氧化石墨烯的原位聚合改性
        3.3.4 樣品氯化處理以及活性氯含量的滴定
        3.3.5 樣品表面形態(tài)以及結(jié)構(gòu)性能測試
        3.3.6 樣品抗菌性能測試
        3.3.7 樣品活性氯釋放以及儲存穩(wěn)定性測試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 改性氧化石墨烯的光譜分析
        3.4.2 改性氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)分析
        3.4.3 改性氧化石墨烯的表面形貌分析
        3.4.4 改性氧化石墨烯的熱重分析
        3.4.5 改性氧化石墨烯的活性氯釋放性能分析
        3.4.6 改性氧化石墨烯的儲存穩(wěn)定性分析
        3.4.7 改性氧化石墨烯的抗菌性能分析
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 季銨鹽類鹵胺非共價改性氧化石墨烯的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗材料和儀器
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗儀器
    4.3 實驗方法
        4.3.1 氧化石墨烯的制備
        4.3.2 季銨鹽類鹵胺聚合物前驅(qū)體的制備
        4.3.3 氧化石墨烯/季銨鹽復(fù)合水凝膠(GQH)的制備
        4.3.4 氧化石墨烯/季銨鹽復(fù)合氣凝膠(GQA)的制備
        4.3.5 樣品活性氯含量滴定
        4.3.6 改性后樣品的表征
        4.3.7 復(fù)合氣凝膠的密度以及孔隙率測定
        4.3.8 染料吸附動力學(xué)實驗
        4.3.9 氣凝膠對有機溶劑和油類物質(zhì)的吸附實驗
        4.3.10 樣品抗菌性能測試
        4.3.11 樣品活性氯水體釋放性能測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 復(fù)合氣凝膠GQA的構(gòu)建原理
        4.4.2 復(fù)合氣凝膠GQA的分級多孔結(jié)構(gòu)分析
        4.4.3 復(fù)合氣凝膠GQA的吸附動力學(xué)以及擴散模型分析
        4.4.4 復(fù)合氣凝膠GQA的吸附能力分析
        4.4.5 復(fù)合氣凝膠GQA的抗菌性能分析
        4.4.6 復(fù)合氣凝膠GQA的活性氯水體釋放性能分析
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 吡咯氮摻雜石墨烯的化學(xué)法制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗材料和儀器
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗儀器
    5.3 實驗方法
        5.3.1 氧化石墨烯的制備
        5.3.2 氮摻雜石墨烯的制備
        5.3.3 氮摻雜石墨烯的表征
        5.3.4 氮摻雜石墨烯的光催化降解性能測試
        5.3.5 氮摻雜石墨烯的光催化抗菌性能測試
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 氮摻雜石墨烯的結(jié)構(gòu)分析
        5.4.2 氮摻雜石墨烯的表面形貌分析
        5.4.3 氮摻雜石墨烯的性能分析
        5.4.4 氮摻雜石墨烯的光催化降解亞甲基藍性能分析
        5.4.5 氮摻雜石墨烯的光催化抗菌性能分析
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 C/TiO₂復(fù)合碳量子點的制備及性能研究
    6.1 引言
    6.2 實驗材料和儀器
        6.2.1 實驗材料
        6.2.2 實驗儀器
    6.3 實驗方法
        6.3.1 聚乙二醇基-C/TiO2
((25 nm))量子點(PEG-C/TiO2
((25nm))-Dots)的制備
        6.3.2 聚醚酰亞胺&聚乙二醇基-C/TiO2
((25 nm))量子點(PEI&PEG-C/TiO2
((25 nm))-Dots)的制備
        6.3.3 聚乙二醇基-C/TiO2
((8 nm))量子點(PEG-C/TiO2
((8 nm))-Dotsi)的制備
        6.3.4 碳量子點的表征
        6.3.5 樣品的可見光激發(fā)抗菌性能測試
        6.3.6 細(xì)胞內(nèi)活性氧物種(ROS)測試
        6.3.7 脂質(zhì)過氧化作用測試
        6.3.8 膜損傷-活/死細(xì)菌染色測試
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 碳量子點的光學(xué)特性分析
        6.4.2 碳量子點的表面形貌分析
        6.4.3 PEG-C/TiO2
((8 nm))-Dotsi的抗菌性能分析
        6.4.4 PEG-C/TiO2
((25nm))-Dots和 PEI&PEG-C/TiO2
((25nm))-Dots的抗菌性能分析
        6.4.5 可見光激發(fā)細(xì)胞內(nèi)活性氧物種(ROS)生成分析
        6.4.6 細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化分析
        6.4.7 膜損傷致活/死細(xì)菌染色熒光圖像分析
    6.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 鹵胺改性氧化石墨烯負(fù)載棉織物的制備及性能研究
    7.1 引言
    7.2 實驗材料和儀器
        7.2.1 實驗材料
        7.2.2 實驗儀器
    7.3 實驗方法
        7.3.1 鹵胺前驅(qū)體表面接枝改性氧化石墨烯的制備
        7.3.2 鹵胺前驅(qū)體表面接枝改性氧化石墨烯負(fù)載棉織物的制備
        7.3.3 樣品氯化處理以及活性氯含量的滴定
        7.3.4 樣品表面形態(tài)以及結(jié)構(gòu)性能測試
        7.3.5 樣品抗菌性能測試
    7.4 結(jié)果與討論
        7.4.1 改性棉織物的結(jié)構(gòu)分析
        7.4.2 改性棉織物的表面形貌分析
        7.4.3 改性棉織物的耐紫外線性能分析
        7.4.4 改性棉織物的疏水性能分析
        7.4.5 改性棉織物的抗菌性能分析
        7.4.6 改性棉織物的導(dǎo)電性能及其與抗菌活性的關(guān)系分析
    7.5 本章小結(jié)
    參考文獻
主要結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    創(chuàng)新點
    展望
致謝
附錄 :作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3791559

boshi