本文關(guān)鍵詞：納米復(fù)合氧化鎂合成及其抗菌性能與結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：氧化鎂(MgO)具有原料豐富、不變色、無(wú)光照限制、抗菌條件簡(jiǎn)單、本身無(wú)色無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn),因而被認(rèn)為是理想的抗菌材料,應(yīng)用前景極其廣闊。然而其抗菌性能還無(wú)法達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求,因此如何提高M(jìn)gO的抗菌性能則是亟待解決的課題。本文采用微波水熱法和靜電紡絲法合成具有不同形貌的納米復(fù)合MgO,以提升其抗菌性能。通過(guò)電導(dǎo)率法研究了納米MgO前軀體氫氧化鎂的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過(guò)程,為納米MgO形態(tài)和粒徑的控制提供理論依據(jù)。采用抑菌圈法、24 h殺菌率等方法測(cè)試了其抗菌性能。1.本文以乙酸鎂和尿素為原料,通過(guò)微波輔助水熱法,合成了具有顆粒狀、塊狀和棒狀等不同形貌的納米MgO粉體,深入討論了不同的微波功率、煅燒溫度以及微波溫度等因素對(duì)納米MgO形貌及其抗菌性能的影響,通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、熱重-差熱分析(TG-DTA)等分析和抗菌性能的研究,結(jié)果表明:反應(yīng)條件為微波溫度90℃、微波功率900 w、煅燒溫度600℃時(shí),可以得到抗菌性能最好的納米MgO粉體,其中殺菌效果比較結(jié)果顯示:微波水熱法制備的納米氧化鎂對(duì)大腸桿菌24 h殺菌率達(dá)86%,對(duì)金黃色葡萄球菌24 h殺菌率達(dá)78%,因此革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)的殺菌效果比革蘭氏陽(yáng)性菌(金黃色葡萄球菌)的殺菌效果好。2.以氫氧化鈉、氯化鎂、乙酸鎂、硫酸鎂、硝酸鎂為原料,采用溶液電導(dǎo)率法,通過(guò)測(cè)定結(jié)晶過(guò)程中溶液電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化分析結(jié)晶生長(zhǎng)過(guò)程,結(jié)合結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程找出反應(yīng)規(guī)律,并通過(guò)SEM測(cè)試觀察氫氧化鎂結(jié)晶過(guò)程。結(jié)果表明:Mg(OH)_2的晶核生長(zhǎng)速率K1和晶粒長(zhǎng)大速率K2都可以用一級(jí)反應(yīng)速率方程表示,即表明K1和K1與斜率有關(guān),且K1遠(yuǎn)大于K2,表明成核反應(yīng)是在瞬間進(jìn)行的,因此Mg(OH)_2的晶核生成只有一次爆發(fā)成核,防止了晶粒長(zhǎng)大。3.采用靜電紡絲技術(shù),將納米MgO、聚乳酸(PLA)等作為原料,制備了MgO/PLA復(fù)合纖維,通過(guò)改變反應(yīng)條件,如:MgO含量、滾筒轉(zhuǎn)速、紡絲電壓、攪拌時(shí)間和接收距離等因素,討論了各因素對(duì)產(chǎn)物的影響,同時(shí)探討各因素之間與纖維直徑、MgO的分散情況、抗菌性能的相互關(guān)系。結(jié)果表明:反應(yīng)條件為MgO含量0.4 g、滾筒轉(zhuǎn)速提高到600 r/min、紡絲電壓12 kv、攪拌時(shí)間12 h、接收距離13 cm時(shí),得到抗菌性能最好的復(fù)合納米纖維。在此條件下,得到纖維直徑較細(xì)的納米MgO薄膜,且MgO均勻分散在纖維中。
【關(guān)鍵詞】：納米氧化鎂 抗菌性能 微波水熱 結(jié)晶動(dòng)力學(xué) 靜電紡絲
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ132.2;TB383.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 納米氧化鎂的性質(zhì)及應(yīng)用10-11
• 1.3 抗菌劑分類(lèi)及機(jī)理11-15
• 1.3.1 無(wú)機(jī)抗菌劑11-12
• 1.3.2 有機(jī)抗菌劑12-13
• 1.3.3 天然抗菌劑13-15
• 1.4 無(wú)機(jī)抗菌劑的應(yīng)用15-16
• 1.4.1 陶瓷抗菌劑15
• 1.4.2 纖維制品抗菌劑15
• 1.4.3 塑料抗菌劑15-16
• 1.4.4 涂料抗菌劑16
• 1.5 納米氧化鎂的制備技術(shù)16-20
• 1.5.1 機(jī)械粉碎法16
• 1.5.2 固相反應(yīng)法16-17
• 1.5.3 氣相噴霧法17
• 1.5.4 氣相氧化法17
• 1.5.5 直接沉淀法17-18
• 1.5.6 均勻沉淀法18
• 1.5.7 溶膠凝膠法18-19
• 1.5.8 微乳液法19
• 1.5.9 靜電紡絲法19-20
• 1.6 納米氧化鎂在抗菌方面的研究現(xiàn)狀20-21
• 1.7 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)21-22
• 1.7.1 研究?jī)?nèi)容21
• 1.7.2 創(chuàng)新點(diǎn)21-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法24
• 2.3.1 微波水熱法制備納米MgO24
• 2.3.2 溶液電導(dǎo)率法研究氫氧化鎂的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)24
• 2.3.3 靜電紡絲法制備復(fù)合納米MgO/PLA24
• 2.4 材料的表征和測(cè)試24-28
• 2.4.1 SEM測(cè)試24
• 2.4.2 XRD測(cè)試24-25
• 2.4.3 TG-DTA測(cè)試25
• 2.4.4 抗菌性能測(cè)試25-28
• 第3章 納米氧化鎂的微波輔助合成及其抗菌性能研究28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 微波溫度的影響28-31
• 3.3 微波功率的影響31-35
• 3.4 煅燒溫度的影響35-38
• 3.5 小結(jié)38-39
• 第4章 溶液電導(dǎo)率法研究氫氧化鎂結(jié)晶動(dòng)力學(xué)39-50
• 4.1 引言39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程39-40
• 4.3 結(jié)果與討論40-49
• 4.3.1 溶液電導(dǎo)率與時(shí)間的關(guān)系40-41
• 4.3.2 電導(dǎo)率與離子濃度的關(guān)系41-42
• 4.3.3 晶核生長(zhǎng)和晶粒長(zhǎng)大42-44
• 4.3.4 反應(yīng)活化能44-46
• 4.3.5 不同鎂源的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過(guò)程46-48
• 4.3.6 結(jié)晶過(guò)程48-49
• 4.4 結(jié)論49-50
• 第5章 靜電紡絲法制備納米復(fù)合MgO及其抗菌性能研究50-78
• 5.1 引言50-51
• 5.2 MgO含量的影響51-56
• 5.3 滾筒轉(zhuǎn)速的影響56-61
• 5.4 紡絲電壓的影響61-66
• 5.5 攪拌時(shí)間的影響66-72
• 5.6 接收距離的影響72-76
• 5.7 小結(jié)76-78
• 第6章 結(jié)論78-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 致謝85-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果86

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