纳米氧化锌对黏胶织物的抗菌防紫外整理研究

以二醛基纤维素为保护剂,六水合硝酸锌与氨水为原料,利用水热反应法制备了纳米氧化锌胶体溶液。利用所制备纳米氧化锌为抗菌、防紫外整理剂,采用浸轧烘法制备了纳米氧化锌黏胶织物。采用紫外分光光度法、X射线衍射、激光粒度仪对生成的纳米氧化锌进行了表征,并测试整理后黏胶织物的抗菌、防紫外性能。结果表明:保护剂浓度为2.000 g/L,硝酸锌浓度为1 164.5 mg/L,水浴温度为80℃时,所制备纳米氧化锌为棒状结构,生成的粒子粒径长约60～90 nm,宽度在10～50 nm;所制备黏胶织物具有优异的抗菌和防紫外性能,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率均超过99.00%,UPF值为50+。     

溶胶凝胶制备高阻AZO和电阻率的测试

氧化锌混合氧化铝薄膜是由导体的氧化锌和绝缘体的氧化铝充分混合而成的复合材料。随着氧化锌和氧化铝的组成变化,氧化锌混合氧化铝薄膜的电阻率可以在10-2Ωcm到1016Ωcm变化。氧化锌混合氧化铝薄膜出现为微通道板打拿极导电层提供了一种新的材料选择。以二水合乙酸锌和六水合氯化铝为前驱物,用溶胶-凝胶的方法制备四个组分的氧化锌混合氧化铝薄膜样品。用原子力显微镜和伏安法测方块电阻的方式对薄膜的表面形貌和电阻率表征。最后对测试的电阻数据进行拟合,得到样品铝含量和样品电阻率的关系曲线。     

蔗糖酯-纳米氧化锌的制备与结构表征

为探寻纳米材料的绿色合成方法,以性质温和、无毒的食品级蔗糖酯作为表面活性剂,用六水合硝酸锌和氢氧化钠为主要原料通过搅拌超声沉淀法制备纳米氧化锌,并采用X射线衍射分析、紫外光谱分析及透射电镜分析对产物进行表征,进一步确定了所合成产物的结构、物相、大小及形貌。结果表明,氧化锌达到纳米级别,尺寸为40 nm左右,而蔗糖酯能够有效改善纳米粒子的团聚现象。     

蔗糖酯-纳米氧化锌制备工艺研究

以性质温和、无毒的食品级蔗糖酯作为表面活性剂,用六水合硝酸锌和氢氧化钠为主要原料通过搅拌超声一步法制备纳米氧化锌,并研究了各种反应条件对纳米氧化锌粒径的影响。在氢氧化钠与硝酸锌的浓度比值2.0、硝酸锌浓度0.4 mol/L、搅拌时间70 min、反应温度70℃、超声粉碎时间15 min、超声粉碎功率400 W和蔗糖酯添加量0.2 g/L的条件下得到了平均粒径为71.97 nm的纳米氧化锌颗粒。     

在金刚石薄膜上生长微米／纳米结构氧化锌

金刚石是非常重要的宽禁带半导体材料,n-型氧化锌与p-型金刚石的结合成为半导体研究的热点。该研究实现了金刚石薄膜上生长六角纤锌矿结构氧化锌（ZnO）微米／纳米结构。生长初期或ZnO饱和蒸气压较低时,ZnO晶粒多沉积在金刚石薄膜的晶界和棱边处,随着沉积时间的增加或反应气氛中气态ZnO浓度的增加,会有大量微米／纳米结构的ZnO生成,并覆盖整个金刚石薄膜表面。对ZnO在金刚石薄膜表面生长机制及反应气氛对金刚石的钝化作用进行了分析。     

纳米氧化锌抗菌纸的制备及其抗菌性能的研究

采用浸渍法使Zn~(2+)进入纸基纤维内,然后通过一步水热法合成出负载有不同形貌的纳米氧化锌(ZnO)抗菌纸,在保证抗菌性能的同时实现其固定化,避免二次污染。探究了不同制备工艺条件对纳米ZnO抗菌纸的形貌、抗菌性能和物理性能的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和形貌进行表征。结果表明,抗菌纸上负载的ZnO纳米颗粒均为结晶良好的六方纤锌矿结构,不同制备条件生成的纳米颗粒结构差异巨大,有棒状、针状、米粒状等;以抑菌率为主要指标,通过正交实验得出的最佳制备工艺为:浸渍温度70℃、浸渍时间2 min、ZnCl_2溶液质量分数45%、NaOH溶液pH值12;在此条件下制备的纳米ZnO抗菌纸对大肠杆菌的抑菌率达到76. 9%。     

氮掺杂ZnO纳米晶的防紫外和抗菌整理

采用自组装爆燃法制备氮掺杂纳米氧化锌,对其微观结构进行表征,研究了氮掺杂纳米氧化锌水分散体系整理后棉织物的防紫外线性能和抗菌性能.试验结果表明,氮掺杂纳米氧化锌粒度小、分布均匀、分散性好;用氮掺杂纳米氧化锌整理后的织物进行抑菌圈测试及紫外防护因子测试,其防紫外线和抗菌性能优良,且具有较好的水洗牢度.     

不同形貌纳米ZnO的制备、掺杂及在改性涤纶织物中的应用

以氯化锌、氢氧化钠、硝酸铝及硝酸钇为原料,采用低温水热法制备不同形貌的纳米ZnO及Al-Y修饰ZnO复合物,并使用掺杂后的ZnO作用于改性涤纶织物。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外-可见光漫反射等方法对所制样品进行表征。结果表明:通过控制Zn2+/NaOH配比,利用水热法制得片状、花状和棒状的纳米ZnO,其中片状ZnO的光催化活性较好,在紫外光下照射120 min,对亚甲基蓝(MB)的降解率为86.68%。涤纶织物经3%Al-3%Y共修饰片状ZnO掺杂后,在紫外光下照射120 min,对MB的降解率达到92.30%,紫外线防护指数达50+,具备良好的光催化与抗紫外线性能。     

丙纶表面沉积纳米薄膜的原子力显微镜分析

采用低温磁控溅射技术在丙纶(熔喷法非织造布)表面沉积铝、氧化锌和聚四氟乙烯纳米薄膜,用原子力显微镜观察纤维基材及三种纳米薄膜沉积在纤维表面的微观结构,为进一步对聚合物纤维材料磁控溅射功能化加工的工艺参数优化调整,以及对沉积材料在纤维表面的结合机理的研究提供理论依据。通过对原子力显微镜图像分析发现,丙纶(熔喷法非织造布)表面比较平滑,而丙纶长丝的表面则成一定的周期性条纹状结构;低温磁控溅射技术在丙纶(熔喷法非织造布)表面构建的功能性纳米薄膜随着沉积材料的不同,其在纤维表面的聚集形态不同。铝和氧化锌在纤维表面形成纳米颗粒状结构,而高分子材料聚四氟乙烯则形成纳米条带状形貌。分析和测量了金属颗粒和聚四氟乙烯条带的尺寸。     

溶胶-凝胶法制备氮掺杂纳米ZnO及其抗菌性能研究

以硝酸锌为锌源,氨水为沉淀剂,壳聚糖为添加剂,通过溶胶-凝胶法制备出粒度小、形貌分布均匀、氮掺杂量高的肤色氮掺杂纳米ZnO晶体,研究了壳聚糖对产品微观结构及性能的影响.采用SEM、TEM、XRD和IR等手段对产品微观结构进行了表征,对其抗菌性能进行了评价.结果表明:添加壳聚糖有利于凝胶的快速形成,而且可通过壳聚糖的添加量有效控制纳米晶体的大小、形貌以及氮掺杂量,最终得到平均粒径为30 nm的球形氮掺杂纳米ZnO晶体,晶相与标准立方相ZnO衍射峰完全一致,没有其他杂相出现,颜色为均匀的红色.和普通的纳米ZnO晶体相比,抑菌结果显示合成的氮掺杂纳米ZnO晶体对大肠杆菌具有优良的抗菌性.     

Antimicrobial,rheological, and physicochemical properties of sago starch films filled with nanorod-rich zinc oxide

The effects of zinc oxide nanorod incorporation on the flow properties of sago starch solution and antimicrobial, sorption isotherm, water vapor permeability, and UV transmission of sago starch films were investigated. The nanorod-rich ZnO (ZnO-N) was homogenized by sonication and incorporated into sago starch solutions at different concentrations (e.g. 1%, 2%, 3%, and 5% w/w dried starch). Introduction of low concentration ZnO-N to starch solutions significantly increased the viscosity of the solution and significantly decreased the permeability of the films to water vapor by less than one third. Solubility, moisture content, and monolayer water content of the films were decreased, whereas contact angle was increased with higher ZnO-N concentration. ZnO-N starch films had 0% UV transmittance and were able to absorb more than 80% of Near Infrared spectra. ZnO-N sago starch films exhibited excellent antimicrobial activity against Staphylococcus aureus. These properties suggest that ZnO nanorod has the potential as a filler in starch-based films for use as active packaging materials in the pharmaceutical and food industries.     

ZnO薄膜的sol-gel法制备及其对腐败希瓦氏菌生物被膜的抑制性能

借助真空条件,采用溶胶-凝胶（sol-gel）法在孔径约为50?nm的多孔钛片上制备具有不同微观形貌的ZnO薄膜,并对其进行X射线衍射光谱、红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射、亲水性表征分析,研究ZnO薄膜微观结构对其抑制腐败希瓦氏菌生物被膜性能的影响。结果表明,ZnO为六方纤锌矿型,溶胶涂膜次数影响ZnO薄膜的微观形貌。溶胶涂膜1?次所得薄膜表面沉积的ZnO总量较小,且ZnO首先在TiO2孔的边缘沉积,溶胶涂膜4?次所得薄膜上ZnO沉积量增大,沿孔道顶端密集堆积。多孔钛片呈疏水性,ZnO薄膜呈亲水性,且随涂膜次数增多,其亲水性增强。由于多孔钛片具有疏水性,其抑制水产品腐败希瓦氏菌生物被膜的性能高于普通钛片;由于ZnO具有杀菌性能,则ZnO薄膜对生物被膜的抑制性能增强,且涂膜4?次的样品对生物被膜的抑制性能更优。     

纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜表面形貌的AFM观察

在室温状态下,采用磁控溅射法在PET纤维上制备了Ag膜、ZnO膜和ZnO/Ag/ZnO多层膜,运用原子力显微镜(AFM)对纳米结构薄膜的表面形貌进行观察,并对导电特性进行测试。结果表明,随着Ag膜厚度从10 nm增加到20 nm,Ag膜的致密性和均匀性变好;在纤维表面和ZnO膜表面生长相同厚度的Ag膜,其表面形貌不同,在ZnO薄膜表面生长的Ag膜比在纤维表面生长的Ag膜均匀性好,Ag颗粒更大,颗粒的匀整性也更好;同样,在纤维表面和Ag膜表面生长相同厚度的ZnO膜,其表面形貌也不同。多层膜的电阻随着Ag膜厚度的增加而减小;当Ag膜为20 nm时,电阻达到最小。     

氨气对热阴极CVD法制备纳米金刚石膜的影响

采用直流热阴级化学气相沉积（DC-PACVD）方法,以NH3＋CH4＋H2混合气体作为气源,通过改变氨气浓度,在单晶硅（111）基片上沉积纳米金刚石膜.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪分析了不同氨气浓度下制备的纳米金刚石膜。结果表明：在基体温度为700℃条件下,随着氨气浓度的增大,纳米金刚石膜中的金刚石相含量增加,非金刚石相含量相对减少;晶粒的平均粒度减小。在一定范围内氨气浓度增加,有助于提高纳米金刚石膜质量;在氨气流量达到8 mL/min时,获得了质量最好的纳米金刚石膜,其平均晶粒尺寸约为64 nm、均方根粗糙度约为27.4 nm。并提出了掺氮纳米金刚石薄膜的生长模型,对相应现象给出了解释。     

多孔钛片表面ZnO薄膜的表征及其对腐败希瓦氏菌生物被膜的抑制性能

为研究ZnO薄膜微观形貌对其抑制腐败希瓦氏菌生物被膜性能的影响,采用水热合成法制备了ZnO薄膜,并对其进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和水接触角表征分析。结果表明,ZnO为六方纤锌矿晶体结构,水热反应时间影响ZnO薄膜的微观形貌。延长水热反应时间,薄膜表面ZnO均匀堆积,其附着量不断增加。多孔钛片呈疏水性,水热合成ZnO薄膜呈亲水性。ZnO薄膜表面的生物被膜附着量随菌体培养时间延长而增加。0~2 h,ZnO薄膜表面生物被膜粘附率和被膜菌总数上升很快,菌体在生物被膜内迅速繁殖;2~12 h,生物被膜粘附率和被膜菌总数持续增长,生物被膜进入生长期;12~36 h,被膜粘附率及被膜菌菌落总数变化较小,生物被膜进入成熟期;36 h后,生物被膜粘附率和被膜菌总数下降,生物被膜进入衰退期。由于ZnO具有杀菌性能,ZnO薄膜对生物被膜的抑制性能增强,且制备ZnO薄膜的水热反应时间越长,样品对生物被膜的抑制性能越优。ZnO杀菌性能对材料表面抗生物被膜粘附性能的贡献远优于材料表面的疏水性能。     

同轴静电纺多孔氧化锌薄膜制备及其光催化性能

为制备轻质且具有大比表面积的光催化剂,针对静电纺丝中聚合物载体大都有污染且不可再生的问题,以丝素蛋白为载体,通过同轴静电纺丝制备醋酸锌/丝素(ZnAc/SF)纳米纤维薄膜,然后浸渍于硫化钠(Na₂S)溶液中制备硫化锌(ZnS)/SF纳米纤维薄膜,最后经煅烧得到ZnS/C纳米纤维薄膜和多孔ZnO薄膜。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计对薄膜的结构和性能进行表征,并通过亚甲基蓝催化降解实验研究其光催化性能。结果表明:多孔ZnO薄膜是由10~20 nm颗粒组成的介孔网络组织,具有吸收紫外线能力,比ZnS/C纳米纤维薄膜有更强的光催化作用,对亚甲基蓝的降解效率可达99.5%;多孔ZnO薄膜可进行回收利用,4次循环后降解效率达91%。     

Cr^3＋对盐藻生长的影响及其在细胞中的富集和分布

本文研究了Cr^3＋对盐藻生长和细胞形态的影响,并对其在盐藻中的富集和在盐藻主要大分子化合物中的分布进行了探索和分析。结果表明,低浓度的Cr3＋促进盐藻的生长,而高浓度的Cr^3＋对其生长产生抑制作用,并对盐藻细胞形态产生不良影响。CrCl3·6H2O浓度为2mg/L时,Cr^3＋对盐藻生长和Cr^3＋富集均产生促进作用,其富集量达到779.64μg/g,富集率达到85.27%。实验结果还表明,铬跟盐藻中主要大分子化合物都有结合作用,而且主要与多糖结合。     

高产脂肪酶菌株的分离筛选与培养基优化

实验进行了高产脂肪酶菌株的分离筛选与发酵条件优化的研究。通过对35份富含油脂等样品的富集培养、分离筛选,获得320株产脂肪酶的细菌、酵母菌和霉菌,其中细菌X-13产酶活力最高,约为3.5U/mL;X-13发酵产脂肪酶的最佳碳源和氮源分别为可溶性淀粉、牛肉膏,Mg2+、Ca2+、Co2+对X-13菌株产酶有促进作用,Fe2+、Mn2+、Cu2+抑制菌株产酶;正交试验设计优化的培养基成分为：可溶性淀粉6g/L、牛肉膏4g/L、酵母粉0.5g/L、MgSO4 0.2g/L、聚乙二醇（PEG400）0.6mL/L、K2HPO4 1g/L、橄榄油乳化液20mL/L、pH值为7.0。在此优化培养条件下,细菌X-13培养72h的产脂肪酶活力达到9.28U/mL,较优化前提高2.65倍。     

磁控溅射Ag/ZnO纳米薄膜涤纶织物的制备及其性能

为探讨织物结构对表面沉积纳米复合薄膜形貌及性能的影响,采用直流射频共溅法,以不同组织结构纯涤纶织物为基材,分别以金属银(Ag)与锌(Zn)为靶材,制备Ag/ZnO纳米薄膜。对表面沉积Ag/ZnO薄膜的涤纶织物的形貌结构,沉积颜色、防紫外线性能及电磁屏蔽性能进行表征。实验结果表明:非织造布表面薄膜颗粒分布较为均匀,机织布表面纳米颗粒最不平整,针织布表面纳米颗粒粒径较小,并存在部分团簇颗粒;试样表面Ag衍射峰较明显,但ZnO依然以非晶态形式存在;针织布表面沉积Ag/ZnO薄膜后,其明度最小,颜色较暗;以非织造布为基材的试样其防紫外线性能及电磁屏蔽效果最明显。     

魔芋葡甘聚糖/油酸修饰纳米ZnO复合抗菌膜的制备与表征

为提高纳米氧化锌（ZnO）在魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM）中的分散性，以增强纳米复合膜的抗紫外线性能和抗菌性能，通过油酸（oleic acid，OA）对纳米ZnO进行修饰，制备OAZnO溶液，并采用浇铸法制备KGM/OAZnO纳米复合膜，通过流变学分析、傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射分析、微观结构观察、热重分析以及理化性质测定，研究OAZnO的添加对KGM膜结构和理化性质的影响。结果表明，OA提高了纳米ZnO的分散性，傅里叶变换红外光谱分析证实纳米ZnO与KGM分子间形成了较强的氢键，X射线衍射光谱结果表明纳米ZnO中的Zn2＋与KGM链上的—OH形成配位键；同时，适量OAZnO（0.49 mL）使纳米复合膜包装机械性能和阻水性能得到增强，其水蒸气透过率较KGM膜降低了35.62%，拉伸强度提高了79.26%。此外，紫外光谱分析和抗菌实验结果表明KGM/OAZnO纳米复合膜具有较强的紫外阻隔性能和抗菌性能。综上，OAZnO的添加可以提高纳米复合膜综合性能，且OAZnO溶液添加量为0.49 mL时最强，可以作为功能性食品包装膜。