季铵化聚乙烯亚胺/SiO_2微粒的制备及其抗菌性能

通过4-溴丁酰氯的媒介,将水溶性聚乙烯亚胺(PEI)接枝在纳米SiO2表面,分别用1-溴己烷和碘甲烷对接枝的PEI进行N-烷基化修饰,使PEI中的部分氨基转变成季铵盐,得到水不溶性季铵化聚乙烯亚胺(QPEI)/SiO2微粒,其中PEI接枝量质量分数为14.8%,季铵化的氨基质量分数22.8%。红外光谱分析证实PEI接枝在纳米SiO2表面,随后成功地被卤代烷N-烷基化修饰。透射电镜观察发现QPEI/SiO2的形态不规则,大多数颗粒团聚成200—300 nm的微粒。抗菌检测结果表明,QPEI/SiO2微粒对金黄色葡萄球菌(S.aureu)和大肠杆菌(E.coli)的最小抑菌质量浓度(MIC)分别为80μg/mL和1 200μg/mL。QPEI/SiO2微粒破坏了细胞的完整性,最终将整个细胞分解成碎片。     

高分子季铵盐型抗菌材料的制备

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联,将水溶性聚乙烯亚胺(PEI)接枝在纳米SiO2表面,随后分别用1-溴己烷和碘甲烷对接枝的PEI进行N-烷基化修饰,使PEI中的部分氨基转变成季铵盐,得到水不溶性QPEI/SiO2微粒。通过测定PEI/SiO2上PEI的接枝量,考察了各种反应条件对QPEI/SiO2微粒制备的影响规律。研究结果表明,纳米SiO2表面接枝PEI的适宜条件为:反应溶剂为DMF,反应温度90~100℃,反应时间8 h,氯丙基化SiO2与PEI质量比为4∶1,在此条件下制备的QPEI/SiO2微粒中PEI接枝量为14.8%。QPEI/SiO2微粒经甲基化修饰后,季铵盐含量由0.96%增加到3.37%,其抗菌性能显著增强。     

聚环氧氯丙烷-三乙胺季铵盐的合成与表征

以环氧氯丙烷( ECH)为原料合成聚环氧氯丙烷(PECH),再与三乙胺(TEA)发生季铵化反应,制备出聚环氧氯丙烷-三乙胺季铵盐(PECH-TEA).考察了反应物配比、溶剂、反应温度、反应时间对接枝的季铵基摩尔分数的影响,并用核磁共振氢谱对产物进行了结构表征.实验结果表明,合成聚环氧氯丙烷-三乙胺季铵盐的较佳工艺条件是:n(PECH):n(TEA) =1:3,丙酮作为反应溶剂,反应温度80℃,反应10 h,此合成条件下季铵基摩尔分数可达26.4％.     

微孔聚丙烯膜表面季铵化及其抗菌性能

为了赋予微孔聚丙烯膜(MPPM)抗菌能力,发展了一种有效的表面季铵化方法。基于紫外光引发丙烯酸的接枝聚合,通过碳二亚胺活化,将聚亚乙基亚胺(PEI)共价固定于MPPM表面,用环氧丙烷对PEI链上的伯胺和仲胺进行叔胺化,最后再和苄氯反应,成功地使MPPM表面季铵化。采用FTIR、XPS、荧光素二钠盐染色和水接触角对膜进行了表征。采用平板活菌计数法考察了季铵化膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果显示,季铵化膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有强的抗菌活性;增加膜表面阳离子密度或延长接触时间,均能有效提高膜的抗菌能力。     

聚维酮碘在硅胶表面的固载化及其杀菌性能

将N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)接枝聚合到硅胶表面,制得接枝微粒PVP/SiO2;使接枝微粒PVP/SiO2在乙醇溶液中与碘发生络合反应,形成水不溶的聚维酮碘PVP-I2/SiO2,即实现了聚维酮碘的固载化. 考察了各种因素对络合反应的影响规律,用红外光谱与化学分析法对功能微粒PVP-I2/SiO2的化学结构与组成进行了表征. 以大肠杆菌为致病菌体,采用平板活菌计数法研究了PVP-I2/SiO2的杀菌性能. 研究结果表明,PVP/SiO2与碘的络合反应的适宜温度为60℃,经12 h后达到络合平衡,络合度随溶液中碘浓度的增大而提高,最大约为0.16%(w). 固载化的功能微粒PVP-I2/SiO2具有很强的杀菌能力,在药剂量为5 g/L的条件下,与浓度为109 CFU/mL的菌悬液接触3 min,即可使杀菌率达100%;胞外DNA和RNA测定与TTC-脱氢酶活性测定结果验证了水不溶聚维酮碘PVP-I2/SiO2的杀菌机理.     

表面印迹法制备胆红素分子印迹材料及其识别性能

以g-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)为媒介,将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝到硅胶微粒表面,形成了接枝微粒PEI/SiO2. 以胆红素为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,采用分子表面印迹技术,制备了胆红素分子表面印迹材料MIP-PEI/SiO2,采用静态与动态两种方法研究了MIP-PEI/SiO2对胆红素的结合特性. 结果表明,印迹材料MIP-PEI/SiO2对胆红素分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,也具有优良的解吸性能,以EDTA与NaOH混合溶液作为洗脱液,11个床体积内解吸率可达99.39%.     

HDPE/纳米SiO2杂化材料的动态流变行为研究

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)接枝到高密度聚乙烯(HDPE)分子链上,以四乙氧基硅烷(TEOS)为前驱体,加入接枝的HDPE中,通过溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了HDPE/SiO2杂化材料,使用平板流变仪研究了纳米SiO2对HDPE/纳米SiO2杂化材料的动态流变行为的影响.结果表明,当SiO2...     

对乙烯基苄基三丁基氯化鏻及其杀菌活性研究

用对氯甲基苯乙烯和三丁基膦合成对乙烯基苄基三丁基氯化鏻(简称三丁基季鏻盐),对其结构进行表征,并研究了其热稳定性和抗菌活性。结果表明三丁基季鏻盐具有良好的热稳定性;MIC(最低杀菌浓度)法测定结果表明,三丁基季鏻盐对大肠杆菌(E.coli)的MIC为0.4g/L,对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的MIC为0.3g/L;用熔融挤出法制备三丁基季鏻盐接枝低密度聚乙烯类抗菌塑料,当三丁基季鏻盐的质量分数达到2.13%时对E.coli的杀菌率达到96.0%,对S.aureus的杀菌率达到99.0%以上,当三丁基季鏻盐质量分数达到3.20%时对2种细菌的杀菌率都达到99.9%以上。     

季铵盐类化合物抗菌剂制备与性能测试及抗菌材料的应用影响

鉴于材料表面容易出现各类有害菌，导致材料被腐蚀，而且这些有害菌大量繁殖还会进一步威胁环境安全与人们的身心健康。研究借助于诸多反应完成基于季铵化聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯接枝的琼脂糖(Agr-g-QPDMAEMA)抗菌剂制备，并对其抗菌性加以分析。借助于四苯乙烯(TPE)与抗菌多肽衍生物共同进行“硫醇-烯烃”加成反应，从而完成TPE-AMP抗菌剂制备。这种抗菌剂能够实现聚集诱导发光效应，在接触细菌之后，荧光信号就会产生改变，这样就能从微观层面展现该抗菌剂与细菌膜的作用，从而对其抗菌效果进行分析。     

淀粉接枝丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物的合成

以玉米淀粉为原料,在水介质中通过硝酸铈铵引发淀粉与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)接枝共聚,制备系列含阳离子季铵基团的淀粉-DAC接枝共聚物,系统考察了反应条件对接枝共聚物接枝率(PG)的影响。结果表明:在本实验体系内可制备较高接枝率的阳离子接枝共聚物。当硝酸铈铵的浓度为1.5×10-2mol/L,m(DAC)∶m(淀粉)=3,反应温度40℃,反应时间4 h时,接枝共聚物的接枝率最高可达118.67%。用FTIR、1HNMR、XRD对接枝共聚物结构进行了表征。     

表面接枝高分子季铵盐的纳米SiO2应用于抗菌塑料的制备

对表面接枝高分子季铵盐的纳米SiO2粉体进行检测，结果表明其热稳定性良好，对细菌的抗菌效果显著，抗菌性能与市售载银无机抗菌剂相当。将其添加到不同树脂中制备抗菌塑料，抗菌检测结果表明，用PE和PVC作为基材树脂制备的抗菌塑料的抗菌效果十分显著，其用于制备抗菌PE的最佳添加质量分数为2％。对制备的抗菌PE分别进行了自然条件放置和人工加速老化处理，抗菌检测结果表明，该塑料具备了良好的抗菌长效性和稳定性。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/SiO2复合薄膜的研究

用溶胶-凝胶法在清洁的玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米TiO2/SiO2复合薄膜,并用扫描电镜,红外光谱仪,综合热分析仪和接触角测定仪对薄膜的结构和性质进行了研究。结果表明:TiO2/SiO2复合薄膜由晶粒小于10nm的球形颗粒组成,表面均匀,结构致密,具有平整的组织结构;引入SiO2后可以抑制薄膜中TiO2晶粒的长大,且能显著降低薄膜的接触角,增强薄膜的亲水性。     

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子对丁苯橡胶物理机械性能的影响

采用溶胶沉淀法制备了纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并用不同改性剂对其进行表面改性,考察了改性复合粒子对丁苯橡胶(SBR)物理机械性能的影响,同时与硬脂酸钠改性纳米CaCO3填充的SBR硫化胶做了比较。结果表明,CaCO3/SiO2复合粒子粒径为40～50 nm,大小均匀,表面粗糙,SiO2包覆在纳米CaCO3表面,具有核壳结构;硬脂酸钠改性复合粒子填充SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和邵尔A硬度均大于改性纳米CaCO3填充SBR硫化胶,最大拉伸强度可达到13.6 MPa,两者的300%定伸应力和扯断伸长率相当;用硬脂酸钠和Si 69协同改性的纳米CaCO3/SiO2填充SBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度和邵尔A硬度均明显优于硬脂酸钠改性复合粒子填充的SBR硫化胶,最大拉伸强度达到14.1 MPa,扯断伸长率减小,低填充量时两者的永久变形差别不大,高填充量时前者的永久变形低于后者。     

季铵化聚乙烯亚胺的缓蚀与杀菌性能研究

制备了季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI),采用静态挂片失重法研究了在0.5mol/L硫酸溶液中QPEI对低碳钢的缓蚀性能;以大肠杆菌(E.coli)为致病菌体,采用平板活菌记数法研究了QPEI的抗菌活性,并使用TTC-脱氢酶活性测定法,研究了QPEI的抗菌机理。结果表明,QPEI对低碳钢具有十分优良的缓蚀作用,同时具有很强的抗菌性能,其缓蚀作用抗菌作用基于杀菌过程,而不只是抑菌过程。     

MPS-SiO_2/PS核壳型复合粒子的形态与玻璃化转变温度研究

以正硅酸乙酯为原料,调节pH值为碱性,通过溶胶-凝胶工艺制备单分散SiO2球,用偶联剂甲基丙烯酰(3-三甲氧基硅烷)丙酯(MPS)进行改性,得到MPS-SiO2球形粒子。以MPS-SiO2球为种子,苯乙烯为壳单体,乳液聚合法制备核壳结构的MPS-SiO2/PS复合粒子。透射电镜观察复合粒子形态的结果表明,MPS-SiO2球粒径为200 nm左右时,得到覆盆子状核壳结构;MPS-SiO2球粒径为80 nm左右时,得到包含多个MPS-SiO2球的多核壳结构。差示扫描量热法考察MPS-SiO2/PS复合粒子玻璃化转变温度(Tg)的结果表明,随着MPS-SiO2球含量增加,复合粒子的Tg增加;随着MPS-SiO2球粒径减小,复合粒子的Tg也有所增加。     

纳米SiO2复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能

本文以Stober法制备的胶体SiO2粒子与粉体SiO2粒子结合的SiO2复合粒子在玻璃基底构建粗糙表面,以三乙氧基甲基硅烷（MTES）与正硅酸乙酯（TEOS）为前聚体制备的酸性有机硅低聚物作为粘接剂,使用偶联剂KH540与氟硅烷PFDT进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO2复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层,然后探究SiO2复合粒子、酸性有机硅低聚物、偶联剂KH540以及氟硅烷PFDT对复合涂层的影响。研究表明：当SiO2复合粒子由粒径为110 nm的胶体SiO2粒子与粒径为50 nm的粉体SiO2粒子两种粒子组成,SiO2复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液的混合质量比为4:1,添加偶联剂KH540与氟硅烷PFDT的质量比为混合液的1%时,复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角能达155°,在800目砂纸上磨损60 cm后仍能保持超疏水性能,具有良好的自清洁性,为透明超疏水涂层的制备提供一种简便、低成本方案。     

磁载纳米二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能

以共沉淀法制备纳米级Fe3O4磁载体,以SiO2为过渡层,通过溶胶-凝胶法制得包覆型光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4复合粒子。通过TEM、XRD、IR等测试手段对样品进行表征。以甲基橙为目标降解物,考察磁载光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4在紫外光下的光催化活性。结果表明,在TiO2和Fe3O4之间包覆一层无定型SiO2的TiO2/SiO2/Fe3O4的光催化活性明显优于纯TiO2和TiO2/Fe3O4的光催化活性,且具有较好的磁性,在有外加磁场时可将催化剂从溶液中分离出来,回收处理后循环使用。     

稀土β-成核剂改性无规共聚聚丙烯抗菌塑料的性能表征

讨论了无机金属离子/纳米二氧化钛抗菌剂和有机季铵盐抗菌剂对加入WBGⅡ的无规共聚聚丙烯(PPR)复合材料抗菌性能、力学性能和结晶性能的影响。结果表明:抗菌剂的加入明显地提高了PPR的抗菌能力,且无机抗菌剂的作用效果要优于所选取的有机季铵盐抗菌剂,但其对于基体力学性能的影响也较大。无机抗菌剂用量在6～10份时,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到93.8%～99.2%、91.7%～98.2%;有机季铵盐抗菌剂用量在2.5份时,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到91.0%、91.4%。