發(fā)布時間：2017-08-19 08:36

  本文關鍵詞：氧化鋅晶須負載納米銅雜化材料的制備及其抗菌性能研究

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【摘要】：納米銅具有優(yōu)異的抗菌性能,但納米顆粒的分散性差和穩(wěn)定性差等問題往往會影響其功能的發(fā)揮。在具有一定抗菌活性的四針狀氧化鋅晶須(T-ZnO)上負載納米Cu,使之均勻且穩(wěn)定地分散在T-ZnO表面上,有望獲得高效、長效且廣譜的抗菌材料。本論文采用前驅體原位熱分解法,制備氧化鋅晶須負載納米銅雜化材料(n-Cu@T-ZnO),通過對反應條件的控制,制備了不同顆粒尺寸的納米雜化材料,研究了雜化材料的抗菌活性及機理；在此基礎上,將優(yōu)選出的雜化材料添加到聚丙烯樹脂中制備得到抗菌塑料。本文的具體工作和主要研究結果包括：1.采用前驅體原位熱分解法制備n-Cu@T-ZnO雜化材料,首先通過化學沉淀法在T-ZnO表面原位合成酒石酸銅前驅體,使前驅體充分吸附在T-ZnO晶須上,然后在還原氣氛H2中高溫熱分解得到n-Cu@T-ZnO雜化材料。通過對形貌和結構表征發(fā)現,上述過程并未改變T-ZnO的形貌和結構,通過調控反應條件,可以得到不同尺寸(15-45nm)納米顆粒的n-Cu@T-ZnO雜化材料。納米雜化材料中Cu主要以納米單質形式負載于T-ZnO表面,但納米Cu暴露在空氣中容易被氧化,形成CuO包覆層。2.通過最小抑菌濃度(MIC)檢測方法對n-Cu@T-ZnO雜化材料的抗菌性能進行了評價,結果表明,該方法制備的納米雜化材料對大腸桿菌(E.coli)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌活性相比于T-ZnO和納米Cu均有顯著提高,且其抗菌性能隨著Cu納米顆粒尺寸的減小而提高；當納米顆粒尺寸為15 nm時,其對E.coli和S.aureus的MIC值可分別低至400和600 mg/L。對n-Cu@T-ZnO雜化材料的抗菌動力學研究結果表明,從細菌的對數生長期開始,雜化材料表現出顯著的抑菌效果。3.進一步結合n-Cu@T-ZnO雜化材料產生活性氧物種情況和溶出Cu2+情況的檢測,對其抗菌機理進行了深入地研究。相比于純T-ZnO和納米Cu, n-Cu@T-ZnO雜化材料的懸液中產生的活性氧物質(OH, ·O2-, H2O2)和溶出的Cu2+均更多,表明n-Cu@T-ZnO優(yōu)異的抗菌性能來源于納米Cu和T-ZnO的協同作用,即雜化結構同時促進了納米顆粒中的Cu2+溶出和T-ZnO中活性氧物質(·OH, ·O2-, H2O2)的產生。4.優(yōu)選納米顆粒尺寸為15 nm的n-Cu@T-ZnO雜化材料為抗菌劑,通過熔融共混法制備抗菌聚丙烯(PP)塑料。形貌觀察表明,n-Cu@T-ZnO抗菌劑均勻地分散在PP基體中。研究不同抗菌劑添加量的n-Cu@T-ZnO/PP復合材料的抗菌性能發(fā)現,當抗菌劑添加量為1.0wt%時,n-Cu@T-ZnO/PP復合材料對大腸桿菌的抗菌率能夠達到99.98%。此外,n-Cu@T-ZnO/PP復合材料還表現出長效抗菌的效果。
【關鍵詞】：氧化鋅晶須 納米銅 雜化材料 抗菌活性 復合材料
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TQ131.21
【目錄】：

• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果5-7
• 摘要7-9
• ABSTRACT9-14
• 第1章 緒論14-23
• 1.1 引言14-15
• 1.2 銅系抗菌材料概述15-18
• 1.2.1 納米銅的抗菌性能15-16
• 1.2.2 銅氧化物的抗菌性能16-18
• 1.3 氧化鋅抗菌材料概述18-20
• 1.3.1 氧化鋅的抗菌性能18-19
• 1.3.2 氧化鋅的抗菌機理19-20
• 1.4 氧化鋅負載納米顆粒的抗菌性能20-21
• 1.5 本論文選題與主要研究內容21-23
• 第2章 氧化鋅晶須負載納米銅雜化材料的可控制備23-35
• 2.1 引言23
• 2.2 實驗部分23-26
• 2.2.1 實驗原料及設備23-24
• 2.2.2 氧化鋅晶須負載納米銅雜化材料的制備及表征24-26
• 2.3 結果與討論26-34
• 2.3.1 前驅體反應物添加順序對雜化材料形貌的影響26-27
• 2.3.2 分解時間對雜化材料形貌的影響27-28
• 2.3.3 分解溫度對雜化材料形貌的影響28-30
• 2.3.4 雜化材料的結構及雜化形式分析30-34
• 2.4 本章小結34-35
• 第3章 氧化鋅晶須負載納米銅雜化材料的抗菌性能及其機理研究35-51
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗部分35-39
• 3.2.1 實驗原料及設備35-37
• 3.2.2 最小抑菌濃度檢測方法37
• 3.2.3 抗菌動力學研究方法37-38
• 3.2.4 活性物種的檢測方法38-39
• 3.2.5 銅離子溶出量檢測39
• 3.3 結果與討論39-50
• 3.3.1 n-Cu@T-ZnO對大腸桿菌的抗菌性能39-41
• 3.3.2 n-Cu@T-ZnO對金黃色葡萄球菌的抗菌性能41-42
• 3.3.3 n-Cu@T-ZnO雜化材料抗菌動力學研究42-43
• 3.3.4 活性氧物質的檢測43-47
• 3.3.5 n-Cu@T-ZnO溶出銅離子的濃度及其抗菌效果47-49
• 3.3.6 抗菌機理探討49-50
• 3.4 本章小結50-51
• 第4章 氧化鋅負載納米銅與聚丙烯復合材料的制備及抗菌性能51-60
• 4.1 引言51
• 4.2 實驗部分51-56
• 4.2.1 實驗原料及設備51-52
• 4.2.2 復合材料的制備52-53
• 4.2.3 復合材料的表征53
• 4.2.4 復合材料的抗菌性能檢測53-55
• 4.2.5 復合材料的自然老化實驗55-56
• 4.3 結果與討論56-59
• 4.3.1 復合材料的微觀形貌56
• 4.3.2 復合材料的結構56-57
• 4.3.3 復合材料的抗菌性能57-58
• 4.3.4 復合材料的長效性評價58-59
• 4.4 本章小結59-60
• 第5章 結論與展望60-62
• 5.1 全文結論60
• 5.2 研究展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-71
• 攻讀研究生期間發(fā)表的論文71

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1 陳克城;;雜化材料與雜化技術[J];今日科技;1989年03期

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10 李玉;于文志;韓兆讓;劉春麗;余娜;崔琳琳;;PMMA/TiO_2-SiO_2高分子雜化材料的制備與表征[J];高分子材料科學與工程;2008年11期

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1 李允伍;趙強;何坤歡;曾永飛;卜顯和;;新型無機有機雜化材料的構筑與性能研究[A];中國化學會第27屆學術年會第08分會場摘要集[C];2010年

2 蘇忠民;;多酸基無機-有機雜化材料的實驗合成和理論計算[A];中國化學會第27屆學術年會第08分會場摘要集[C];2010年

3 楊揚;趙超越;陳橋;吳剛;;高流動性星形聚酰胺雜化材料[A];2010年全國高分子材料科學與工程研討會學術論文集（下冊）[C];2010年

4 張翠娟;王明盛;郭國聰;;一種無機-有機雜化材料的合成和結構[A];中國化學會2013年中西部地區(qū)無機化學化工學術研討會論文集[C];2013年

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1 本報記者 楊維驊　通訊員 向娟;雜化材料“武裝”功能纖維[N];中國紡織報;2009年

2 本報記者 沈軼倫;創(chuàng)造1+1>2的效應[N];解放日報;2009年

3 通訊員 向梅　記者 劉們;纖維為你擋住紫外線[N];上海科技報;2009年

4 記者 陶婷婷;纖維業(yè)界領軍人 學生眼中好師長[N];上�？萍紙�;2011年

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7 姚珂;纖維素/氧化銅雜化材料的制備及其機理研究[D];北京林業(yè)大學;2016年

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9 馬硯驕;氧化鋅晶須負載納米銅雜化材料的制備及其抗菌性能研究[D];西南交通大學;2016年

10 劉瑩;多色發(fā)光的稀土主—客體雜化材料的制備與性能研究[D];上海大學;2016年

，

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