銀金屬有機(jī)骨架復(fù)合抗菌材料的制備及性能
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【摘要】:銀金屬有機(jī)骨架作為一類新型抗菌材料,具備高穩(wěn)定性低毒性的同時,展現(xiàn)了高效,持久的廣譜抗菌活性,正吸引著越來越多的關(guān)注。但目前銀金屬有機(jī)骨架抗菌材料尚處在實驗室研究階段,其實際應(yīng)用仍面臨著巨大挑戰(zhàn)。本文使用芳香族多酸(1,3,5-苯三甲酸,簡稱H3BTC)和咪唑(im)為配體,制備了微納米銀金屬有機(jī)骨架[Ag2(HBTC)(im)]n(簡稱Ag-MOF-1),并研究了其抗菌性質(zhì);采用預(yù)處理組裝法制備了Ag-MOF-1膜;通過靜電紡絲和共混法分別制備了Ag-MOF-1@PLA納米纖維和Ag-MOF-1@POE復(fù)合膜;研究了膜材料的穩(wěn)定性和抗菌性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)微納米Ag-MOF-1的制備及性質(zhì)研究。使用硝酸銀作為金屬源,均苯三甲酸、咪唑作為配體,通過調(diào)控反應(yīng)濃度,時間,溶劑,pH等條件,在水熱條件下制備了形貌尺寸均一的微納米Ag-MOF-1,通過熱失重分析,光照分析,水環(huán)境分析,證明了Ag-MOF-1的穩(wěn)定性良好;通過抑菌圈法、生長曲線法、熒光雙染色法研究表明Ag-MOF-1對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度低10-20ppm殺菌率達(dá)到99%以上。(2) Ag-MOF-1膜的制備及性質(zhì)研究。采用層層組裝法,通過調(diào)控反應(yīng)條件,在玻璃基底制備了致密均勻的Ag-MOF-1無機(jī)膜,總結(jié)出了制膜的各項工藝參數(shù);利用XRD、FSEM等表征手段對Ag-MOF-1膜的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,證明膜的組成與Ag-MOF-1結(jié)構(gòu)一致;研究表明膜具有較好的耐酸堿性,機(jī)械穩(wěn)定性,熱穩(wěn)定性;熒光雙染色法和細(xì)菌固定觀察法表明Ag-MOF-1膜具有優(yōu)異的抗菌性能。(3) Ag-MOF-1復(fù)合材料的制備及抗菌性能研究。采用靜電紡絲法通過調(diào)控反應(yīng)條件,制備了Ag-MOF-1@PLA纖維膜并得到制膜的各項工藝參數(shù),利用XRD、FSEM、BET等表征手段分析Ag-MOF-1纖維的形貌結(jié)構(gòu)表明Ag-MOF-1均勻分布在PLA中,而且在高壓電場作用下,Ag-MOF-1的晶體結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變,得到的纖維是一類多孔材料;熒光雙染色法、生長曲線法表明Ag-MOF-1纖維的抗菌性能良好。將改性后的Ag-MOF-1與預(yù)處理過的POE共混得到Ag-MOF-1@POE復(fù)合材料,抑菌圈實驗表明復(fù)合材料抗菌性良好,對比分析不同Ag-MOF-1含量的復(fù)合材料抗菌性發(fā)現(xiàn),摻入量達(dá)到2%后,該材料有優(yōu)異的的抗菌。
【關(guān)鍵詞】:金屬有機(jī)骨架 銀 抗菌 膜 靜電紡絲
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ261.2;TB34
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 引言8-9
- 1 文獻(xiàn)綜述9-29
- 1.1 抗菌材料概述9-14
- 1.1.1 抗菌材料的定義9-12
- 1.1.2 抗菌材料的發(fā)展及應(yīng)用12-13
- 1.1.3 抗菌材料的性能測試13-14
- 1.2 銀抗菌材料概述14-18
- 1.2.1 銀抗菌材料研究進(jìn)展14-15
- 1.2.2 銀抗菌材料作用機(jī)理15-17
- 1.2.3 銀抗菌材料目前存在的問題17-18
- 1.3 金屬有機(jī)骨架(MOFs)抗菌材料概述18-23
- 1.3.1 MOFs簡述18-19
- 1.3.2 MOFs抗菌材料的研究進(jìn)展19-23
- 1.3.3 MOFs抗菌材料目前存在的問題23
- 1.4 銀金屬有機(jī)骨架膜抗菌材料概述23-28
- 1.4.1 MOFs膜材料的研究進(jìn)展23-24
- 1.4.2 MOFs膜材料的制備方法24-26
- 1.4.3 MOFs復(fù)合膜材料的制備26-28
- 1.5 論文的設(shè)計思路28-29
- 2 Ag-MOF-1的制備及性能研究29-42
- 2.1 引言29-30
- 2.2 實驗部分30-34
- 2.2.1 實驗儀器藥品30-31
- 2.2.2 測試手段31-32
- 2.2.3 實驗部分32-34
- 2.3 實驗結(jié)果與討論34-41
- 2.3.1 Ag-MOF-1的形貌結(jié)構(gòu)分析34-35
- 2.3.2 Ag-MOF-1的穩(wěn)定性分析35-37
- 2.3.3 Ag-MOF-1的抗菌性能分析37-41
- 2.4 本章小結(jié)41-42
- 3 Ag-MOF-1膜的制備及性能研究42-53
- 3.1 引言42
- 3.2 實驗部分42-44
- 3.2.1 制備Ag-MOF-1膜42-43
- 3.2.2 穩(wěn)定性檢測實驗43-44
- 3.2.3 抗菌性能檢測實驗44
- 3.3 實驗結(jié)果與討論44-51
- 3.3.1 Ag-MOF-1膜的形貌結(jié)構(gòu)分析44-46
- 3.3.2 Ag-MOF-1膜的穩(wěn)定性分析46-48
- 3.3.3 Ag-MOF-1膜的抗菌性能分析48-51
- 3.4 本章小結(jié)51-53
- 4 Ag-MOF-1復(fù)合膜的制備及性能研究53-64
- 4.1 引言53
- 4.2 實驗部分53-55
- 4.2.1 制備Ag-MOF-1@PLA復(fù)合纖維53-54
- 4.2.2 制備Ag-MOF-1@POE復(fù)合膜材料54
- 4.2.3 Ag-MOF-1復(fù)合膜抗菌性能檢測54-55
- 4.3 實驗結(jié)果與討論55-62
- 4.3.1 Ag-MOF-1@PLA纖維形貌結(jié)構(gòu)分析55-57
- 4.3.2 Ag-MOF-1@PLA纖維抗菌性能分析57-60
- 4.3.3 Ag-MOF-1@POE復(fù)合膜性能分析60-62
- 4.4 本章小結(jié)62-64
- 結(jié)論64-65
- 參考文獻(xiàn)65-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
- 致謝73-75
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