本文關(guān)鍵詞：銀納米簇水凝膠的制備及其應(yīng)用

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【摘要】：近年來(lái)隨著食品安全事件的頻頻發(fā)生，人們對(duì)食品安全越來(lái)越重視。因此，確保食品過(guò)程的安全性，以及食品后期的可靠性檢測(cè)是非常重要的。納米技術(shù)的出現(xiàn)大大地推進(jìn)了基于材料學(xué)的相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，將納米材料和飛速發(fā)展的納米技術(shù)應(yīng)用到食品安全領(lǐng)域，是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。銀納米簇作為納米科學(xué)領(lǐng)域最重要的納米材料之一，因其優(yōu)越的光電化學(xué)性質(zhì)而在食品、化學(xué)檢測(cè)、生物醫(yī)藥等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，，銀納米簇因極易團(tuán)聚而造成其在水相中的合成是非常困難的，因此建立簡(jiǎn)便、環(huán)境友好型合成方法對(duì)銀納米簇的實(shí)用化將具有十分重要的意義。將銀納米簇加入到水凝膠中，不僅能提高銀納米簇的穩(wěn)定性，還可以制備成復(fù)合材料賦予其更多的功能。本論文旨在使用一種簡(jiǎn)單快捷、綠色環(huán)保的方法制備銀納米簇水凝膠并探索其在食品安全領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容如下： （1）以AgNO3和L-cysteine為原料，采用紫外光還原法得到了性能穩(wěn)定的銀納米簇水凝膠�？疾霢gNO3與L-cysteine的摩爾比、AgNO3濃度、光照時(shí)間對(duì)銀納米簇水凝膠合成的影響。實(shí)驗(yàn)利用紫外可見(jiàn)吸收光譜、掃描電鏡、透射電鏡、飛行時(shí)間質(zhì)譜、X-射線光電子能譜等方法對(duì)其進(jìn)行表征，用以探索銀納米簇水凝膠的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及合成原理等。此外，還研究外界條件如酸、堿、鹽對(duì)其穩(wěn)定性的影響，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考察了銀納米簇水凝膠對(duì)堿性范圍內(nèi)pH的耐受程度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)AgNO3和L-cysteine的摩爾比為1.5:1，AgNO3濃度0.1mol/L，紫外光照時(shí)間為4.5h時(shí)合成的銀納米簇水凝膠性能最好。 （2）研究銀納米簇水凝膠的抗菌能力。實(shí)驗(yàn)以抑菌圈，最小抑菌濃度（MIC），最小殺菌濃度（MBC），以及受試菌的生長(zhǎng)曲線等為指標(biāo)，考察了銀納米簇水凝膠對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌殺菌能力。結(jié)果顯示：本實(shí)驗(yàn)合成的銀納米簇水凝膠對(duì)這兩種菌都表現(xiàn)出了優(yōu)異的抑菌效果，且大腸桿菌金黃色葡萄球菌。對(duì)兩種菌的MIC分別為10.93μg/mL、21.85μg/mL；MBC為43.75μg/mL和87.50μg/mL。 （3）構(gòu)建銀納米簇水凝膠比色檢測(cè)鹵素離子（Cl－、Br－、I－）的方法。實(shí)驗(yàn)分別通過(guò)紫外光譜法和比色法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該材料對(duì)鹵素離子表現(xiàn)出了良好的選擇性和靈敏度，且與其他納米材料比色檢測(cè)鹵素離子的方法相比，銀納米簇水凝膠檢測(cè)方法檢測(cè)限低；紫外光譜檢測(cè)Cl－、Br－、I－的最低檢出濃度為：20μmol/L、5μmol/L、5μmol/L；通過(guò)比色法得到的最低比色濃度：Cl－為200μmol/L，Br－、I－均為100μmol/L。此外，還將銀納米簇水凝膠用于實(shí)際水樣品的檢測(cè)。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程只需5min，因此構(gòu)建的基于銀納米簇水凝膠的比色法擁有操作簡(jiǎn)單、快速、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：銀納米簇 水凝膠 光還原 抗菌 比色法檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ427.26;R155.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 銀納米簇的性質(zhì)9
• 1.2 銀納米簇的制備方法9-13
• 1.2.1 按反應(yīng)條件分類9-10
• 1.2.1.1 光還原法9-10
• 1.2.1.2 輻射法10
• 1.2.1.3 化學(xué)還原法10
• 1.2.2 按保護(hù)劑種類分類10-13
• 1.2.2.1 以巰基化合物為保護(hù)劑11
• 1.2.2.2 以樹枝狀化合物為保護(hù)劑11-12
• 1.2.2.3 以聚合物為保護(hù)劑12
• 1.2.2.4 以 DNA 為保護(hù)劑12
• 1.2.2.5 以蛋白質(zhì)為保護(hù)劑12-13
• 1.3 銀納米簇的應(yīng)用13-15
• 1.3.1 食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用13-15
• 1.3.1.1 重金屬離子的檢測(cè)13
• 1.3.1.2 陰離子的檢測(cè)13-14
• 1.3.1.3 生物小分子的檢測(cè)14
• 1.3.1.4 食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用14-15
• 1.3.2 生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用15
• 1.4 水凝膠的概述15-16
• 1.5 納米銀水凝膠復(fù)合材料的研究進(jìn)展16
• 1.6 本課題的立題背景、意義及主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 銀納米簇水凝膠的制備18-32
• 2.1 前言18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法18-20
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料18
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備18-19
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法19-20
• 2.2.3.1 銀納米簇水凝膠的制備19
• 2.2.3.2 銀納米簇水凝膠的表征19
• 2.2.3.3 銀納米簇水凝膠的酸堿穩(wěn)定性研究19-20
• 2.3 結(jié)果與討論20-31
• 2.3.1 銀納米簇水凝膠的合成及其機(jī)理推測(cè)20-21
• 2.3.2 合成條件的優(yōu)化21-23
• 2.3.2.1 AgN_O3和 L-cysteine 溶液摩爾比的優(yōu)化21-22
• 2.3.2.2 AgNO_3溶液濃度的優(yōu)化22-23
• 2.3.2.3 紫外光照時(shí)間的優(yōu)化23
• 2.3.3 銀納米簇水凝膠的表征23-31
• 2.3.3.1 UV-vis 分析23-24
• 2.3.3.2 CD 分析24-25
• 2.3.3.3 TEM 分析25
• 2.3.3.4 SEM 分析25-26
• 2.3.3.5 XRD 分析26-27
• 2.3.3.6 FT-IR 分析27
• 2.3.3.7 XPS 分析27-29
• 2.3.3.8 MALDI-TOF 質(zhì)譜分析29
• 2.3.3.9 TGA 分析29-30
• 2.3.3.10 銀納米簇水凝膠的酸堿穩(wěn)定性研究30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 銀納米簇水凝膠的抑菌性能研究32-39
• 3.1 前言32
• 3.2 材料與方法32-34
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器32-33
• 3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料32
• 3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備32
• 3.2.1.3 受試菌株32-33
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法33-34
• 3.2.2.1 培養(yǎng)基選擇33
• 3.2.2.2 菌株的活化33
• 3.2.2.3 抑菌圈測(cè)定33
• 3.2.2.4 最小抑菌濃度（MIC）的測(cè)定33-34
• 3.2.2.5 最小殺菌濃度（MBC）的測(cè)定34
• 3.2.2.6 銀納米簇水凝膠對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)曲線的影響34
• 3.3 結(jié)果與討論34-38
• 3.3.1 抑菌圈指標(biāo)34-35
• 3.3.2 最小抑菌濃度（MIC）35-36
• 3.3.3 最小殺菌濃度（MBC）36-37
• 3.3.4 銀納米簇水凝膠對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)曲線的影響37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 銀納米簇水凝膠比色法檢測(cè)鹵素離子的研究39-50
• 4.1 前言39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法39-40
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料39-40
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備40
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法40
• 4.2.3.1 鹵素離子的比色檢測(cè)40
• 4.2.3.2 選擇性實(shí)驗(yàn)40
• 4.2.3.3 TEM、zeta 電位的測(cè)定40
• 4.2.3.4 實(shí)際樣品的檢測(cè)40
• 4.3 結(jié)果與討論40-49
• 4.3.1 反應(yīng)條件的優(yōu)化40-42
• 4.3.1.1 銀納米簇水凝膠與 Cl~－添加量的優(yōu)化40-41
• 4.3.1.2 銀納米簇水凝膠與鹵素（Cl~－、Br~－、I~－）反應(yīng)時(shí)間的優(yōu)化41-42
• 4.3.2 鹵素離子檢測(cè)42-45
• 4.3.3 選擇性實(shí)驗(yàn)45-46
• 4.3.4 銀納米簇水凝膠比色檢測(cè)鹵素離子的機(jī)理討論46-48
• 4.3.5 實(shí)際樣品中 Cl－的檢測(cè)48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 主要結(jié)論與展望50-51
• 主要結(jié)論50
• 展望50-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-58
• 附錄 1: NaCl 標(biāo)準(zhǔn)品的離子色譜圖58-59
• 附錄 2: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文（專利）59

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本文編號(hào)：1006819