纳米Fe3O4颗粒修饰接枝高分子季铵盐抗菌剂及抗菌活性研究

纳米Fe3O4颗粒经修饰接枝高分子季铵盐可形成具有抗菌功效的抗菌纳米Fe3O4颗粒。该抗菌颗粒对革兰氏阳性和阴性细菌、真菌(酵母)等具有明显的抗菌活性,抗菌活性与形成的季铵盐电荷及疏水性有关,以正己烷基形成的季铵盐抗菌剂的抗菌活性最高,聚合物分子量对抗菌剂的抗菌活性有较大影响,纳米Fe3O4颗粒修饰接枝高分子季铵盐抗菌剂后,具有较好的接枝稳定性。     

乙二胺修饰氧化石墨烯载银复合抗菌剂的制备及实验优化

以氧化石墨烯为原料,在水热条件下将乙二胺接枝到氧化石墨烯表面,以Ag NO3溶液为银源,通过原位还原方法制备了石墨烯载银复合抗菌剂,并采用正交试验对乙二胺载银复合抗菌剂的制备工艺进行研究,根据其实验结果,对石墨烯载银纳米复合材料中改性时间、乙二胺含量、络合时间对纳米复合材料中银含量的影响做了分析.     

纳米粒子的表面修饰与纳米复合材料的制备

通过硅烷偶联剂处理纳米SiO2粒子,向其表面引入双键,采用溶液聚合方法在SiO2纳米表面进行接枝聚合,实现高分子对SiO2纳米粒子的表面包覆处理.采用IR、XPS对SiO2纳米粒子表面结构进行了表征研究,同时采用纳米粒子直接填充分散法将这种纳米复合粒子填充到聚丙烯基体,并对其力学性能和微观形貌进行研究.     

抗菌剂及其抗菌机理

抗菌剂包括无机、有机和天然生物抗菌剂三大类型.无机抗菌剂以新型光催化型和载银的纳米复合型抗菌材料为主要发展趋势,其中光催化型无机抗菌剂依赖光致激发的强氧化自由基而起杀菌作用;载银等金属离子型抗菌剂通过与活性基团如巯基键合或置换金属离子辅基等方式使微生物的生命活性物质失活而起抗菌作用.有机抗菌剂则以开发专效于生物分子(如微生物代谢酶、膜受体等)的抗菌剂为其拓展方向,其通过作用于细胞壁和细胞膜系统、生化反应酶、遗传物质等达到抗抑或杀菌作用.天然生物抗菌剂可来源于所有生物体,主要包括多糖、多肽及糖肽聚合物类物质,是未来抗菌材料的主要发展方向;它们作用于微生物胞外结构层或酶等生物活性物质,影响微生物的运动、跨膜物质运输或生化反应等.不同的抗菌剂对同一种病原菌有不同的抗菌作用机理和有效性,同一种抗菌剂对于不同的病原菌也有不同的抗菌作用机制和抑制范围;得到既长效又广谱、既高效又安全的抗菌剂,对其抗菌机理的研究十分重要.     

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.     

载银方式对TiO_2纳米管抗菌性能的影响

以碱水热法制备的锐钛矿型TiO2纳米管为载体,分别采用银镜反应和紫外光照还原反应两种不同载银方式制备了载银TiO2纳米管,并利用TEM,XRD及DRS测试对产物形貌、物相组成及光学性能进行了表征。研究发现:紫外光照还原反应在TiO2纳米管表面负载了直径在5~20nm的纳米银颗粒,载银后TiO2纳米管的光吸收能力增强且吸收边带从404nm红移至421nm;而银镜反应则在TiO2纳米管表面生成了单质银层,载银后产物在波长范围335~800nm的光吸收能力增强,但同时过厚的银层也抑制了TiO2光生载流子的产生。另外,通过抑菌圈法和震荡烧瓶法对载银TiO2纳米管进行的抗菌测试表明,紫外光照还原载银TiO2纳米管的抗菌能力优于银镜反应载银TiO2纳米管的抗菌能力;同时,可见光照条件下两种载银TiO2纳米管的抗菌能力均比暗态条件下的抗菌能力有所提高。     

聚乙烯吡啶季铵盐的制备及抗菌性能

以4-乙烯吡啶和丙烯酰胺为原料(摩尔比为1∶2),以DMF与去离子水为混合溶剂(体积比1∶1),以AIBN为引发剂合成P(4-VP-CO-AM),用溴代烷烃将其季铵化,制成季铵盐型抗菌剂,以大肠杆菌为致病菌体,采用琼脂扩散法测试其抗菌性能.接着用化学接枝的方法将季铵盐共聚物接枝到经KH-550改性的载铜硅藻土上制成不溶于水的复合型抗菌剂,测定抗菌性能.实验结果表明:载铜硅藻土改性的季铵盐共聚物的抗菌性能比未改性前略有下降,但却具有了优异的热稳定性能且难溶于水,使用时能避免抗菌剂对水体的二次污染,是一种较为理想的有机-无机复合型抗菌材料.     

纳米二氧化硅表面接枝的X射线光电子能谱研究

在纳米SiO2表面接枝聚缩醛可在粒子表面建立起空间位阻稳定层,提高纳米粒子的分散稳定性,增强纳米粒子与树脂基体的相容性。X射线光电子能谱(XPS)的分析结果表明,经过聚缩醛接枝改性的纳米SiO2的Si2p峰明显降低,结合能减小0．7eV,对C1s峰精细扫描及分峰拟合表明表面碳元素中有66．34％属于接枝物聚缩醛的有机碳,证明纳米SiO2表面形成了良好的修饰层,修饰层以化学键结合于纳米SiO2表面,同时根据XPS和热失重(TG)分析的数据结果,可以推测聚缩醛主要分布在纳米SiO2的表面,而在体相中独立存在的几率较小。     

玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料抗菌性研究

采用添加羟基喹啉铝抗菌剂和载银纳米TiO_2抗菌剂的方法提升玻璃纤维增强尼龙66材料抗菌性能,并测试其对材料力学性能的影响。研究结果发现:羟基喹啉铝抗菌剂的加入显著提高了材料抗菌性能,当抗菌剂质量浓度为1%时,材料的抗菌效果最佳,在以大肠杆菌为菌种的抑菌环实验中,抑菌环最大达到20mm,材料弯曲强度上升18%、抗拉强度下降14.3%;添加载银纳米TiO_2抗菌剂质量浓度为2%时,其抗菌效果最佳,对于金黄色葡萄球菌的抗菌率达到92.7%,材料的硬度降低13.3%、抗拉强度下降12.7%、抗冲击强度下降20%、弯曲强度下降13.4%。     

一种基于赖氨酸聚酯氨新型载药纳米水凝胶接枝真丝缝合线的抗菌性能

真丝缝合线因其优良的天然物理特性而作为一种常用的外科手术缝合线,但缝合线的结构缝隙容易藏匿细菌,其蛋白质的特性易吸附细菌,导致毛细血管作用下细菌对伤口的渗透,使得手术部位感染(SSIs)的发生率居高不下.以一种新型生物相容性好、可降解的赖氨酸聚酯氨纳米水凝胶作为抗菌剂的载体,通过化学接枝的方法将载药纳米水凝胶均匀地接枝在真丝缝合线的表面,确保真丝缝合线长效缓释药物而具有抗菌功能.选取金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)和大肠杆菌(ATCC 25922)对接枝处理的真丝缝合线进行抑菌带宽度、抗菌持久性等抗菌性能试验.结果表明,接枝了载药纳米水凝胶的真丝缝合线具有优异的长效缓释抗菌效果.     

纳米SiO2表面接枝及其在原位乳液聚合体系中的分散稳定性

用湿法改性方法将硅烷偶联剂接枝在纳米SiO2表面上,并分析了pH值、反应时间、反应温度及硅烷偶联剂的加入量对接枝效果的影响,继而讨论了接枝后的纳米SiO2在原位乳液聚合过程中的分散稳定性.结果表明,较佳的改性工艺条件为:pH值为3~4,反应温度为80℃,反应时间为120 min,硅烷偶联剂的加入量为纳米SiO2重量的10%左右.接枝了硅烷偶联剂的纳米SiO2,能够使乳化剂聚集在其表面上,形成“胶束”区域,从而提高了在乳液聚合体系中的分散性和稳定性.     

RAFT法在纳米SiO_2表面接枝PBA及其对POM的改性研究

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法在纳米二氧化硅(SiO2)表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA),并采用透射电镜(TEM)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)及热重分析仪(TGA)等手段研究纳米SiO2及SiO2-PBA复合粒子的添加对聚甲醛(POM)结晶性能及热稳定性的影响.结果表明:用RAFT聚合方法有少量的PBA接枝于纳米SiO2表面;纳米SiO2及SiO2-PBA复合粒子的添加不改变聚甲醛的晶型;粒子的添加使用POM结晶温度、熔点和结晶度升高;且粒子的添加均使POM热稳定性提高.     

磁性纳米复合粒子表面接枝聚苯乙烯磺酸钠的制备

合成了聚苯乙烯磺酸钠接枝Fe3O4/SiO2纳米复合材料.通过表面引发原子转移自由基聚合在Fe3O4/SiO2磁性纳米粒子表面包覆了阴离子聚电解质(聚苯乙烯磺酸钠).利用透射电子显微镜(TEM),傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR),震荡磁力计(VSM),X射线能谱仪(EDS),全自动X射线衍射仪(XRD)等仪器对所制备的复合材料进行了表征,成功制备了尺寸均一的聚苯乙烯磺酸钠接枝Fe3O4/SiO2核壳结构的纳米复合材料.     

可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合法制备PMMA/SiO2有机/无机杂化材料

以二硫代苯甲酸异丁腈酯(CPDB)为链转移剂,过氧化引发基团纳米SiO2为引发剂,在80℃的甲苯溶液中进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合.结果表明,该聚合具有活性自由基聚合的特征,聚合物接枝层的分子量基本可控,单体转化率与分子量具有一定的线性关系,ln([M]0/[M])与反应时间成线性正比关系.通过TEM、AFM对杂化粒子进行了表观形貌分析.     

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．     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯组装杂化乳液的合成及表征

通过乳液聚合法成功合成了纳米SiO2／聚丙烯酸酯杂化乳液。首先将纳米SiO2经过表面官能团化处理，使其表面含有活性官能团，然后经过乳液聚合使丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面引发聚合，合成了具有核壳结构的纳米杂化乳液。采用透射电子显微镜(TEM)对乳液的微观结构进行了表征，并对胶膜进行了机械力学性能测试和表面润湿性能测试。结果表明纳米SiO2的表面官能团化处理改善了纳米粒子在乳液中的稳定性，当纳米SiO2质量分数为0．2％时，杂化乳液胶膜的拉伸强度和断裂伸长率同时达到最大值。其表面润湿性与SiO2质量分数有关，SiO2质量分数为0．5％时其杂化乳胶膜的接触角最大，耐水性最好。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米SiO2表面的聚合反应研究

通过表面接枝的方法,在室温下用偶联剂(MPS)KH-570对纳米SiO2进行接枝,经引发剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)发生自由基聚合包覆,并通过TEM和FTIR等测试手段表征粉体有机包覆层的形貌和化学组成结构,应用DSC和TGA等测试方法研究了反应条件对复合粒子结构和性能的影响.为了得到较高的接枝率,用两种不同浓度的偶联剂对纳米SiO2进行预处理,纳米SiO2-MPS复合粒子的接枝率随着偶联剂浓度的增大而提高,且SiO2-MPS-PMMA复合粒子的接枝率和单体的转化率随着引发剂的浓度和单体的浓度的增大而明显提高.     

银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺复合材料的制备与调湿抗菌性能

通过插层聚合方法,制备出银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合调湿抗菌材料,并对材料的表面形貌、结构、吸放湿和抗菌性能进行了研究．实验结果表明,共聚物复合调湿抗菌材料的结构疏松,表面存在较大孔隙;丙烯酸．丙烯酰胺分子单体经插层聚合成功地引入到蒙脱土层间,层间距扩大为2．143nm．与聚丙烯酰胺、银氨蒙脱土／聚丙烯酰胺材料相比,银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合材料具有较高的吸放湿容量和吸放湿速度;且对大肠杆菌和藤黄微球菌具有较强的抑菌效果,抑菌率均在90％以上．     

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.     

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。