载银介孔纳米二氧化硅复合抗菌材料的制备及其性能研究

旨在研究不同形态、粒径的二氧化硅纳米粒作为载银抗菌剂载体,对载银量及抗菌性能的影响.制备3组不同形态的介孔二氧化硅(mesoporous silica nanoparticles,MSN),氨基化修饰后载银,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及耐甲氧西林金葡菌(MRSA)为模型,测定载银二氧化硅抗菌剂的抗菌活性.结果表明,随着十六烷基三甲氧基溴化铵(CTAB)浓度的升高,介孔二氧化硅的形貌从球形粒子过渡到了棒状,且粒径逐渐增大.CTAB浓度为10.6 mmol/L,硅酸四乙酯(TEOS)浓度为74 mmol/L的条件下制得椭球形二氧化硅载体,比表面积956.53 m2/g.氨基改性后二氧化硅孔道内负载得到的纳米银颗粒形貌规整、分布均匀,载银量达到7.27%.特定形态的氨基改性二氧化硅载银纳米粒有较强的抑菌效果,对MRSA的最小抑菌浓度(MIC)为10 mg/L,并且在24h内持久发挥抗菌活性.     

载银无机抗菌剂及其应用

着重介绍了载银无机抗菌剂的抗菌机理、性能指标．目前关于其抗菌机理有两种观点：(1)通过缓释Ag^ 发挥持久的抗菌效果;(2)银作为催化活性中心,产生具有很强的氧化还原作用的羟基自由基及活性氧离子,从而抑制或杀灭细菌．抗菌剂的性能主要通过抗菌能力、安全性、细菌抗药性等指标来反映．本文还简要介绍了沸石抗菌剂、我银磷酸钙抗菌剂、抗菌性羟基磷灰石、磷酸复盐抗菌剂、可溶性玻璃抗菌剂等几种载银无机抗菌剂的生产工艺,并对载银无机抗菌剂在抗菌陶瓷制品、抗菌塑料制品、抗菌纤维制品中的应用进行了讨论．     

载银羟基磷酸锆钠抗菌剂的制备

制备了载银羟基磷酸锆钠抗菌剂,考察了羟基磷酸锆钠载体吸附银离子过程中温度、pH值及时间对银离子吸附量的影响,以及热处理温度对抗菌剂抗菌性和耐紫外光照射性能的影响,对抗菌剂制备工艺进行了优化,制得抗菌性优异、耐紫外光照射性能较好的载银羟基磷酸锆钠抗菌剂.     

银基玻璃抗菌剂/硅胶复合材料的制备与性能研究

以硅胶和玻璃系纳米银离子抗菌剂为原料，采用共混法制备了一系列抗菌剂含量为0.2 wt%～1.0 wt%的银基玻璃抗菌剂/硅胶复合材料，并研究了其耐热性能、力学性能、透过率和抗菌性能.结果表明，添加抗菌剂1.0 wt%的硅胶复合材料，其5%热分解温度位于459℃,较未添加抗菌剂有所提高；拉伸强度和拉伸弹性模量随抗菌剂含量增加而出现略微下降，分别为4.42～3.35 MPa, 1.13～1.02 MPa;透光性测试显示，随着抗菌剂的增加，透光性逐渐下降，但整体保持半透明状态，其中抗菌剂添加量为0.2 wt%样品的透过率为58%;硅胶复合材料抗菌性能测试结果显示，抗菌剂低添加量就可对大肠杆菌起到良好的抑制作用，1.0 wt%抗菌剂添加的样品抗菌率达到了99.68%,且在80℃高温水浴1 h后，其抗菌性能无明显影响.     

银型沸石抗菌剂的制备与性能研究

采用离子交换法以4A沸石为载体制备了银／沸石复合抗菌剂,通过XRD、SEM技术对其组织结构和形貌进行了表征,并测试其抗菌性能。考察研究了溶液的初始浓度、pH以及反应温度和时间对抗菌剂载银量的影响,探讨了载银沸石抗菌剂的缓释性能。结果表明：最佳的制备工艺条件为：AgN03溶液的浓度为0．1mol／L,pH值为6～8,反应温度为50℃,反应时间4h,该条件下制备载银沸石抗菌剂的载银质量分数为0．78％,制得的抗菌剂具有良好的抗菌性能和缓释性。     

纳米Ag~+/TiO_2对PLA薄膜性能的影响

在聚乳酸(PLA)体系中添加无机抗菌剂纳米二氧化钛银交换体(Ag+/TiO2),研究纳米Ag+/TiO2含量对PLA薄膜力学性能、透氧透湿性能及抗菌性能的影响.结果表明:随着纳米Ag+/TiO2含量的增加,所制备的PLA薄膜的拉伸强度先增大后减小,而断裂伸长率逐渐下降;在含量为1份时,薄膜的拉伸强度为38.8,MPa、断裂伸长率为263.5%、透湿系数为3.8×10-13g.cm/(cm2.s.Pa)、透氧系数为38×10-15cm3.cm/(cm2.s.Pa),薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌的抗菌率达到95%以上.     

纳米多孔抗菌纤维的制备及其纺丝工艺的优化

以高活性二氧化硅铝载银和聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)为复合抗菌剂,与聚乳酸(PLA)共混配制不同体系的纺丝液;采用静电纺丝技术制备出具有纳米多孔结构的抗菌纤维材料.通过调控纺丝参数:纺丝液性质、浓度、电压、接收距离、溶剂比例、温度、湿度和抗菌剂添加量,对制备的纤维直径、孔洞覆盖率进行计算,以优化纺丝工艺.结果表明:...     

添加载银纳米TiO_2对硅橡胶抗菌性能及生物相容性的影响

研究添加载银纳米TiO2对硅橡胶的抗菌性能及生物相容性的影响。将载银纳米TiO2粉末按不同质量分数0~2.5%添加至硅橡胶,在140℃高温硫化1.5h制成样品;采用浸渍培养法检测样品的抗菌性能;采用MTT法检测样品的细胞毒性,并采用体外细胞培养实验检测样品对细胞黏附的影响,实验细胞为小鼠成纤维细胞(Ratfibroblastcells,L929)。研究结果表明,在TiO2粉末含量为0~2.0%时,硅橡胶的抗菌率随添加载银纳米TiO2含量的增加而增加;当添加量为2.0%和2.5%时,其抗菌率均达100%;当TiO2含量为0与2.0%时,浸提液对L929无细胞毒性;与L929接触培养48h后,在TiO2含量为2.0%的样品表面,细胞呈长梭形,伸展良好,而不添加TiO2的样品表面,细胞伸展欠佳,多数细胞蜷缩变形成枣核状;添加载银纳米TiO2后硅橡胶具有抗菌性、无细胞毒性并有利于细胞的黏附。     

Li掺杂二氧化钛抗菌材料的表征及抗菌性

通过溶胶-凝胶法(Sol-gel)进行金属Li离子掺杂TiO₂抗菌剂的制备,采用大肠杆菌(ATCC 25922)为实验菌种,对掺杂锂源、掺杂量、表面活性剂、焙烧温度等因素对材料抗菌性能的影响进行探究,并讨论了该抗菌材料的抗菌机理.应用 X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)等测试手段对样品的基本形貌、物相结构及光吸收特性进行表征,通过调整制备过程中各影响因素,得到Li掺杂TiO₂ 抗菌材料的最优反应条件.实验得出,Li掺杂TiO₂纳米抗菌材料对大肠杆菌的抗菌率达到99.5%以上,其抑菌环直径达到2.6cm.该抗菌材料通过抑制抗菌剂的晶粒长大和拓展光响应范围等方法增进抗菌剂的光催化性能.     

PET/SiO_2纳米复合材料的力学性能和结晶性能研究

采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显著提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。     

抗菌型载银壳层结构球粒活性炭

以粉末椰壳活性炭为原料、硅酸盐水泥为胶凝剂,利用水泥的胶凝作用将载银抗菌剂包裹在活性炭核芯的表面,制备了一种兼具吸附性能与抗菌性能的壳层结构球粒活性炭.用抑菌圈法评价试样的抗菌性能,用碘吸附值评价试样的吸附能力,选择甲醛与苯的吸附模拟使用效果.结果表明,将载银抗菌剂集中裹覆在成型活性炭颗粒的壳层上,试样的抗菌能力显著增强;壳层中抗菌剂的添加量对抗菌能力影响较大;为保持活性炭的吸附能力,壳层足够包覆住整个核芯即可.     

改性二氧化钛/纺黏-熔喷非织造抗菌复合滤材的制备及性能

改性二氧化钛(TiO_2)纳米颗粒通过在线和离线法分别负载到聚丙烯熔喷和聚乙烯/聚酯皮芯型双组分纺黏非织造材料上,再将两种材料复合后可制备成高效抗菌的室内空气过滤材料。借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪来表征其微观形貌和组成成分,并利用自动滤料仪、电子织物强力仪以及振荡法分别测试复合滤材的滤效和压降、力学性能以及抗菌性能。结果表明:改性TiO_2纳米颗粒被成功沉积在纤维表面,且不同TiO_2负载量会对纤维的形貌产生影响;复合滤材的纺黏层在强力拉伸中起主要作用;当纺黏材料和熔喷材料的TiO_2负载质量分数分别为20%和15%时,复合滤材的综合空气过滤性能较好,其在紫外光照条件下对大肠杆菌(E.Coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌率高达99.07%和99.27%。     

新型纳米无机抗菌剂TiO2和ZnO的广谱抗菌性研究

 选择了革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、芽孢杆菌、酵母菌和霉菌的代表菌株,采用三角瓶振荡法及纸片扩散法,对2种新型纳米无机抗菌剂:纳米TiO₂和纳米ZnO进行了广谱抗菌性研究,并通过与日本的纳米无机抗菌剂及有机抗菌剂进行比较,结果表明2种新型纳米抗菌剂不仅对所有代表菌株表现出很好的广谱抗菌性能,而且其抑菌能力强于日本无机抗菌剂和有机抗菌剂;在此基础上对相关抗菌剂的抗菌机理进行了分析讨论.     

羧甲基壳聚糖银噻苯咪唑水基复合抗菌剂的制备、表征及其抗菌性能(英文)

基于四种分子量壳聚糖(72.4,166,305和400kDa)制备了四种羧甲基壳聚糖银噻苯咪唑(Ag-CMCTS-TBZ)水基复合抗菌剂。用傅立叶红外光谱、动力光散射粒度检测和最小抑菌浓度测试对其理化生物性能进行了表征。结果表明,四种水基复合抗菌剂都具备良好的广谱抗菌性能,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的最小抑菌浓度在30～125mg/L,对黑曲霉、毛霉的最小抑菌浓度在100～1800mg/L,但并非表观粒度越小抗菌性能越强。     

TiO_2添加量对纳米TiO_2/壳聚糖复合涂膜理化性能的影响

为改善壳聚糖涂膜的理化性能,扩大其在食品保鲜中的应用,采用纳米TiO_2对壳聚糖涂膜进行了改性处理,研究了纳米TiO_2添加量对复合涂膜理化性能的影响.结果表明,随着纳米TiO_2添加量的增加,壳聚糖涂膜与纳米TiO_2之间氢键作用较强,复合涂膜的微观结构改变,孔隙缩小,机械性能和CO_2透过率提高,水蒸气透过量和O_2透过率降低.当纳米TiO_2的添加量为2. 0%时,复合涂膜的机械性能、透气性最佳,当纳米TiO_2添加量为1. 5%时,复合涂膜的透光性较好.     

抗菌粘胶纤维的合成与结构研究

运用KMnO4活化处理的方法来使丙烯酰胺接枝在粘胶纤维上,同时复合载银纳米SiO2抗菌剂制备出抗菌粘胶纤维。通过IR、SEM、TEM和DSC分析了粘胶纤维的分子构像在聚合和改性过程发生的变化。结果表明,KMnO4能够使粘胶纤维表面产生大量的活性基团,从而以活性基团为起点引发丙烯酰胺在粘胶纤维上的接枝聚合。处理后的粘胶纤维与载银纳米SiO2抗菌剂以价键形式结合,在粘胶纤维表面形成一层抗菌层,使其具有持久的抗菌性。     

二氧化硅／银复合材料研究

载银复合颗粒作为一种重要的功能材料具有广泛的应用前景。本文以二氧化硅颗粒为载体,利用超声波化学镀银方法,制备出银／二氧化硅复合颗粒,并对产品进行了银含量分析和XRD、SEM表征,重点研究了复合颗粒的抗菌性能。通过实验知道载银二氧化硅复合材料对大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为0.2g／L－0.3g／L,从实验数据看出,银含量低的对抗菌性能有更好的效果。     

纳米TiO2/纳米MMT/SBR复合改性沥青掺量研究

针对西部高原地区年平均气温低、紫外线辐射强导致沥青路面极易老化从而产生一系列路面病害的问题,选取纳米TiO_2、MMT、SBR三种改性剂制备复合改性沥青。为确定改性剂的适宜掺量,通过响应曲面法结合三大指标试验分析三种改性剂的改性效果,并利用动态剪切流变试验、低温弯曲梁试验对不同纳米TiO_2、MMT掺量的改性沥青进行抗老化性能评价从而得到基于沥青抗老化性能的改性剂最佳掺量。结果表明改性剂对三大指标的影响因子排序,即针入度和延度:SBR纳米TiO_2纳米MMT,软化点:纳米MMT纳米TiO_2SBR,并通过预测公式确定最佳掺量为4%SBR+1.5%纳米TiO_2+4%纳米MMT;通过对改性沥青抗老化评价得到的纳米TiO_2、MMT改性剂的最佳掺量与模型结果几乎一致,分别为1%、4%,最佳掺量下的纳米TiO_2、MMT可使基质沥青抗老化性能分别提升60%和30%。     

纳米材料抗菌性能的研究

基于纳米材料的抗菌特性,采用纳米沸石银和纳米沸石锌作为抗菌材料,研究其对垃圾堆肥样品的抑菌效果.研究结果如下:2种纳米材料均具有抗菌作用.从同一菌液浓度的抑菌圈大小看,纳米沸石-Ag对细菌的抑制效果优于纳米沸石-Zn,这2种材料的抑菌圈大小均随着菌液稀释度的增大而增大;纳米沸石-Ag的最小抑菌浓度为3 mg/mL,最大杀菌浓度为28 cfu/mL.而纳米沸石-Zn的最小抑菌浓度为0.5 mg/mL,最大杀菌浓度为0.28 cfu/mL.纳米复合沸石的质量浓度越高,作用时间越长,抑菌效果越好.综合比较,纳米沸石-Ag抑菌效果优于纳米沸石-Zn.     

TiO_2/x-GO纳米复合纤维的制备及其光催化性能的研究

为了提高TiO_2半导体的光催化性能,以钛酸四丁酯为钛源,氧化石墨烯(GO)粉末为添加剂,制备了不同GO浓度的前驱体溶液,然后采用静电纺丝法制备了TiO_2/x-GO纳米复合纤维。利用XRD,SEM表征分析了纳米复合纤维的物相结构、成分、结晶性和微观形貌。将纳米复合纤维加入亚甲基蓝溶液中,以可见光照射条件下亚甲基蓝的光催化降解率来表征纳米复合纤维的光催化性能。结果表明:添加GO粉末可降低TiO_2的团聚,提高其在纤维中的分散性,增大TiO_2/x-GO纳米复合纤维的比表面积;GO与TiO_2形成的异质结有利于提高TiO_2纳米复合纤维的结晶性和光催化性能。TiO_2/2-GO的光催化效果达到最佳,降解60 min时可达到99%的降解率。此外,使用静电纺丝制备的TiO_2/x-GO纳米复合纤维可避免TiO_2在使用过程的损耗而造成的浪费,更好地满足工业废水处理的需求。