壳聚糖-银纳米微粒表面修饰木纤维的制备及抗菌性能研究

以液相还原法制备了壳聚糖-银纳米微粒（CS-Ag NPs）,并通过γ-巯丙基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂将其修饰到木纤维表面,获得了具有抗菌性能的CS-Ag NPs表面修饰木纤维。采用透射电子显微镜研究了CS-Ag NPs的形貌;以傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析仪等分析手段对CS-Ag NPs表面修饰的木纤维进行了结构形貌以及热稳定性的分析,并讨论了其吸水性能。结果表明表面修饰后的木纤维接枝率为3.06%,具有高热稳定性及低吸水性。通过琼脂板计数法测试了CS-Ag NPs表面修饰前后的木纤维对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、蜡状芽庖杆菌以及革兰氏阴性菌大肠埃希氏菌的抗菌效果,结果显示表面修饰后的木纤维对实验菌种的抑菌率都在99.0%以上。此外,还研究了未处理、PVP-Ag NPs以及CS-Ag NPs表面处理的木纤维板的抗菌性能,结果表明,在湿热环境下,CS-Ag NPs表面处理的木纤维板到第8天时仍没有霉菌长出,而未处理的木纤维板和传统抗菌剂银纳米微粒处理的木纤维板到第5天时就开始长霉菌,由此可以看出表面修饰CS-Ag NPs的木纤维板具有更好的抗菌效果。     

纳米银在地下水环境中的转化过程研究

为探究可作为化妆品添加剂的纳米银(Ag NPs)在进入地下水环境中的转化行为,采用仪器分析手段,从测定粒径、zeta电位、吸光度、SEM图和EDX能谱等几方面对聚乙烯吡咯烷酮-纳米银(PVP-Ag NPs)在沈阳附近地区地下水体系中的转化过程进行了考察。实验结果表明:PVP-Ag NPs加入到地下水样中后粒径变化明显,zeta电位值位于-12~-4 m V之间,说明PVP-Ag NPs处于快速聚凝状态,吸光度不变但吸收峰峰值不断降低证明PVP-Ag NPs浓度逐渐降低,SEM图与EDX能谱结果显示PVP-Ag NPs加入到地下水样中后会发生聚凝沉降,并在此过程中可以与其他离子结合形成共沉淀。此外,在溶解氧高,p H7的情况下,PVP-Ag NPs先溶解释放出银离子从而导致PVP-Ag NPs沉降的速度降低。     

烷基化聚乙烯亚胺接枝SiO_x抗菌剂用于聚乙烯的性能

以纳米SiOx粉体为载体,通过共价接枝修饰,制备出烷基化聚乙烯亚胺接枝SiOx纳米抗菌剂,将其添加到高聚物中制备出抗菌聚乙烯(PE)塑料。实验结果表明:纳米SiOx粉体已经成功接枝上了有机高分子基团,添加3%这种抗菌剂制备的抗菌PE塑料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率都大于96%,达到了强抗菌效果,并且制备的抗菌PE塑料具有良好的抗菌长效性。     

负载纳米银的埃洛石纳米管/聚醚砜杂化超滤膜的制备

以聚醚砜(PES)为膜材料,N, N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和负载纳米银的埃洛石纳米管(Ag- HNTs)为添加剂,采用相转化法制备聚醚砜超滤膜。系统地考察了添加剂(Ag- HNTs)含量对膜性能的影响,并用抑菌圈试验研究了所制膜的抗菌效果。结果表明：硅烷偶联剂KH-792中的甲氧基与HNTs上的羟基成功地发生反应,并且接枝量为0.105g (KH-792)?g -1 (HNTs);改性后的HNTs与Ag成功地发生络合反应,并且络合量近似为0.145g (Ag)?g -1 (HNTs);溶剂中负载纳米银的埃洛石纳米管(Ag- HNTs)所占比例的增加能提高膜的水通量,而截留率保持在95%左右。所制备的膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。     

纳米银粉抗菌剂的合成及其应用性能评价

采用化学还原法,以硝酸银(AgNO3)、过氧化氢(H2O2)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等为原料制备了纳米银粉无机抗菌剂,然后将其加入到聚丙烯酸酯粘合剂体系中制备纳米银粉抗菌整理液,并通过抑菌圈法对其抗菌性能进行了评价。实验结果表明,纳米银粉抗菌剂较佳的反应条件为w(AgNO3溶液)=5%,活化时间为12h,w(H2O2溶液)=6%,w(PVP溶液)=5%,反应温度为40℃,反应时间为3h;当抗菌整理液中银粉浓度为0.5g/L时,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为13.1mm,对大肠杆菌的抑菌圈直径为13.7mm。将抗菌试验后的试样放置6个月后,抑菌环仍然清晰未受细菌感染;该纳米银粉无机抗菌剂具有优良的抗菌性能和抗菌持久性。     

基于三聚氯氰的反应型抗菌剂及其抗菌整理研究

以三聚氯氰、2,2,6,6-四甲基哌啶胺和对氨基苯磺酸为原料合成了一种反应型卤胺抗菌前驱体2-(苯磺酸钠-4-氨基)-4-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氨基)-6-氯-1,3,5-三嗪(BTMPA),并利用核磁对产物进行表征;然后通过活性染料的整理工艺接枝到棉织物上,探讨了碱、中性盐、BTMPA的质量分数、反应温度和反应时间对氯化后织物上活性氯质量分数的影响,得到最佳的整理工艺条件:NaOH质量浓度为4 g/L,Na_2SO_4质量浓度为100 g/L,BTMPA质量分数为15%,反应温度为60℃,反应时间为2 h;整理后的棉织物具有良好的抗菌性能和水洗稳定性能,能在30 min内杀死105~106CFU的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。     

硅烷偶联剂表面改性UHMWPE纤维的工艺优化

以硅烷偶联剂KH-550在不同条件下处理超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维,采用正交实验方法,以硅烷偶联剂KH-550的浓度(A)、处理温度(B)、处理时间(C)为因素,以UHMWPE纤维的断裂强力、界面剪切强度(τ)为实验指标,研究了硅烷偶联剂KH-550处理UHMWPE纤维的最佳工艺条件。结果表明:UHMWPE纤维断裂强力的影响因素主次顺序为A,B,C,τ的影响因素主次顺序为B,A,C;硅烷偶联剂KH-550处理UHMWPE纤维的最优工艺为硅烷偶联剂KH-550质量分数17.5%,处理温度55℃,处理时间7 h,在此条件下得到的UHMWPE纤维的断裂强力为41.15 cN,断裂强力损失率为2.44%,τ为1.359MPa,τ的增加率为35.22%。     

单因素优化超强聚乙烯纤维表面改性工艺

为使超强聚乙烯纤维更好地应用于复合材料中,采用硅烷偶联剂KH-550对超强聚乙烯纤维进行表面处理。通过单因素法分析硅烷偶联剂KH-550的处理浓度、处理时间、处理温度对超强聚乙烯纤维界面剪切强度和断裂强力的影响,得到硅烷偶联剂KH-550对超强聚乙烯纤维的较优改性工艺为:硅烷偶联剂KH-550质量分数为12.5%~17.5%,处理温度为45~55℃,处理时间为5~7 h。     

COS-g-PEI修饰纳米银粒子的制备及其抗菌性

首先以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为反应介质和催化剂,羰基二咪唑为偶联剂,均相合成了壳寡糖接枝聚乙烯亚胺共聚物(COS-g-PEI);其次,以COS-g-PEI为稳定剂,硝酸银为前驱体,硼氢化钠为还原剂,采用原位还原法制备了COS-g-PEI修饰纳米银复合粒子(Ag NPs@-COS-g-PEI)。采用IR、~1HNMR对聚合物结构进行表征,结果证实成功合成了COS-g-PEI接枝共聚物;UV-Vis、TEM结果表明,成功制备了稳定的Ag NPs@-COS-g-PEI复合粒子。通过滤纸片法和牛津杯法测试了COS-g-PEI及Ag NPs@-COS-g-PEI对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能,Ag NPs@-COS-g-PEI的抑菌圈直径均比COS-g-PEI大,结果表明,Ag NPs与COS-gPEI有机结合大大提高了抗菌性能。     

PP非织造布的生物大分子接枝改性

采用环氧型交联剂乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)及生物大分子(壳聚糖或胶原蛋白)对氨气低温等离子体处理后的聚丙烯(PP)非织造布进行表面接枝改性,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能。结果表明:氨气低温等离子体处理后的PP非织造布表面产生了可参与接枝反应的活性基团;EGDE具有较好的交联效果,壳聚糖的接枝效果高于胶原蛋白,较佳的接枝反应条件为交联剂0.15 g,壳聚糖质量浓度12 g/L,反应温度45℃,反应时间8 h;壳聚糖接枝改性后PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能均得到改善,其酸性染料上染率约49%,芯吸高度0.8 cm,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗菌率分别达96.9%和93.4%。     

O-一氯均三嗪-N,N,N-三甲基壳聚糖的合成及其在羊毛织物抗菌中的应用

采用甲醛甲酸法合成N,N,N-三甲基壳聚糖（TMC）,再用三氯均三嗪与TMC反应,合成带有可与纤维反应的水溶性O-一氯均三嗪-N,N,N-三甲基壳聚糖（MCT-TMC）。采用FTIR、XRD、热重和元素分析等对产物进行表征,并测试其抗菌性能。将产物对羊毛织物进行抗菌整理,研究整理时间和浓度等工艺条件对抗菌性能的影响。结果表明,TMC和MCT-TMC具有较好的抗菌性能;将其用于羊毛织物抗菌整理的最佳工艺条件为：整理时间60min,整理浓度分别为3%（owf）和2%（owf）;经TMC整理的织物对E.coli和S.aureus的抑菌率分别为97.8%和99.2%,MCT-TMC整理的织物对E.coli和S.aureus的抑菌率分别为98.6%和99.8%。MCT-TMC整理羊毛织物的耐洗涤性能比TMC有显著提高,洗涤后抑菌率仍达到90%以上。     

壳聚糖衍生物抗菌塑料制备与性能评价

采用水相悬浮聚合法合成壳聚糖接枝苯乙烯（CTS-g-St）抗菌剂，机械共混法制备了以LDPE为基体的抗菌塑料，采用红外光谱分析抗菌剂，扫描电镜观察材料断面，定量抗菌实验对抗菌塑料抗菌活性进行了测定，并测试了材料的力学性能。结果表明：苯乙烯单体成功接枝到壳聚糖分子上；改性壳聚糖与树脂间具有很好的相容性；抗菌剂添加量为2份时，抗菌塑料对大肠杆菌、枯草杆菌在24h、48h抗菌率均超过90％；抗菌剂的加入对材料力学性能无不良影响。     

一种基于点击化学的高性能亲水抗菌聚氨酯合成与表征

以聚己内酯1000（PCL1000）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、2,2-双（溴甲基）-1,3-丙二醇、叠氮化钠（NaN₃）等为原料合成了侧链带有叠氮基团的可点击聚氨酯预聚体,以1,1,3,3-四甲基胍（TMG）、3-溴丙炔合成了抗菌单体2-炔丙基-1,1,3,3-四甲基胍（TMG-Al）,随后以点击反应为连接策略制备了环保水性接触型抗菌聚氨酯。采用红外光谱（FTIR）、核磁共振波谱（NMR）表征了小分子单体的化学结构;通过抑菌圈实验验证了涂膜的接触型抗菌效果及非渗透特性,为接触型抗菌领域的研究提供了一种新的合成方法。抗菌结果显示,当水性聚氨酯中引入质量分数为5%的TMG-Al时,抗菌聚氨酯即可对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）及革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）产生显著的杀灭效果,抗菌率达99.9%。     

海因改性N-季铵化壳聚糖衍生物的合成及其抗菌性能

在酸性条件下,以壳聚糖与环氧季铵盐为原料反应得到水溶性良好的产物N-(2-羟丙基三甲基氯化铵)壳聚糖(HTCC),再用实验室自制的环氧海因改性,得到O-羟丙基(5,5-二甲基海因)-N-(2-羟丙基三甲基氯化铵)壳聚糖衍生物(GH-HTCC),用 FTIR、¹H NMR、UV-VIS和EA 等对产物进行表征。抗菌实验结果表明,产物对两种菌种都有一定的抗菌活性,对金黄色葡萄球菌的抗菌活性优于大肠杆菌;GH-HTCC的抗菌活性优于HTCC,并随环氧海因取代度的增加而增强;低浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)增强了HTCC和GH-HTCC的抗菌活性,而高浓度的EDTA在一定程度上抑制了二者的抗菌活性。     

Application of a biopolymer chitosan-poly(propylene)imine dendrimer hybrid as an antimicrobial agent on the wool fabrics

In this research, chitosan-poly(propylene)imine dendrimer hybrid (CS-PPI) was applied to wool fabrics; and weight gain and antibacterial properties of the grafted wool fabric by CS-PPI were investigated. A response surface methodology employed for optimization of the important factors such as pH, processing time, and CS-PPI and cross-linking agent (CA) concentrations. The physical properties showed sensible changes regardless of weight gain. The maximum weight gain was obtained when the wool fabrics were treated with pH 5, processing time 24 h, CS-PPI 20 %(owf) and CA 5 % over weight of fiber (owf). Scanning electron microscopy analysis showed the presence of foreign particles determinedly fixed to the surface of the wool fabric. Fourier transform infrared spectroscopy and differential scanning colorimetry revealed the grafting of CS-PPI onto wool fabric by forming novel chemical bonds between the wool and CS-PPI molecules. The treated wool fabrics showed broad-spectrum antimicrobial activity against gram-positive and gram-negative bacteria. Antimicrobial activities of the treated wool by CS-PPI at a concentration of 20 % over weight of fiber (owf) demonstrated 100 % bacterial growth inhibition, which was preserved more than 84 % even after being washed in 12 various conditions repeatedly. The grafted wool fabrics have antibacterial potential due to the antibacterial property of CS-PPI molecules. The mechanism of CS-PPI grafting onto wool fabric using CA was proposed. The findings of this study support the potential production of the new environmentally friendly textile fibers.     

苯乙烯与蒙脱土的接枝反应

本文研究偶联剂KH－570对蒙脱土的偶联作用,得到偶联后的产物Mt-k,在水溶液中,以聚乙烯醇作分散剂、苯乙烯作单休、过氧化苯甲酰作引发剂、利用悬浮聚合接枝的方法,把苯乙烯引发接枝聚合到Mt-k的表面,制得接枝率为23％的苯乙烯接枝蒙脱土产物Mt-k-g-St;研究偶联剂与蒙脱土的偶联情况、和反应条件对苯乙烯接枝蒙脱土的接枝率的影响,并用IR和DSC对接枝产物加以表征。     

聚丙烯纤维接枝苯乙烯的研究

采用化学接枝法以苯乙烯(St)为接枝单体、过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,1,2-二乙烯苯(DVB)为交联剂、甲醇和正辛醇为溶剂,对聚丙烯(PP)纤维进行接枝改性。研究了原料配比和反应条件对其接枝的影响。结果表明,PP纤维上接枝St,适宜的原料配比和操作条件为:St质量与PP体积比(St/PP)为4,BPO质量与St体积比(BPO/St)为0.025,DVB与St体积比(DVB/St)为0.025,溶剂与St体积比为5,浸渍24～30h,在85℃恒温水浴中反应6～8h。在较佳条件下可得到导入率为110%-160%的接枝纤维。     

Preparation,characterization and antibacterial properties of cobalt doped titania nanomaterials

Cobalt-doped titania(Co-TiO_2) nanomaterials were synthesized by the sol–gel method at different calcination temperatures. Using Escherichia coli(a), Staphylococcus aureus(b) and Candida albicans(c) as target strains,the antibacterial activity in visible light of the nanomaterials were studied. Co-TiO_2 nanomaterials were characterized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), UV–Vis diffuse reflectance spectroscopy(DRS), Fourier transform infrared spectrum(FT-IR) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). The Co ions in the Co-TiO_2 nanomaterial exist in the form of CoTiO_3 phase.The antibacterial properties of Co-TiO_2 nanomaterials on E. coli(a), S. aureus(b) and C. albicans(c) were investigated with the oscillating flask method and the inhibition zone method. The nanomaterials calcined at 600 °C exhibit excellent antibacterial activity. The bacteriostatic rates for E. coli, S. aureus and C. albicans reached 99.5%,91.3% and 93.4% respectively. The diameters of the antibacterial rings were up to 36 mm, 37 mm, 30 mm respectively, and the clarity of the ring was clear. The antibacterial properties of Co-TiO_2 nanomaterials were compared with those of traditional silver sol, zinc oxide sol and Zn-doped TiO_2 nanomaterials The mechanism of the influences of Co ions doping on the antibacterial activity of TiO_2 nanomaterials was also discussed. The doping of Co ions inhibits the particle size of the antibacterial agent and extends the photocatalytic response range, thereby improving the photocatalytic performance of the antibacterial agent.     

PP-g-Si对PP／GF的增容作用

制备了硅烷接枝聚丙烯(PP-g-Si)，研究了PP-g-Si作为聚丙烯／玻纤(PP／GF)复合体系的界面相容剂对界面结合和力学性能的影响，并与马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的增容效果进行了比较。结果表明，PP-g-Si对PP／GF体系有增容作用，不仅可以改善PP／GF复合体系的拉伸强度，而且可以改善其韧性。硅烷接枝聚丙烯可以降低PP／GF复合体系的最大扭矩。玻纤的加入可以提高聚丙烯的热变形温度，硅烷接枝聚丙烯对PP／GF复合体系的热变形温度有稍微改善。扫描电镜观察表明，玻纤与基体间具有强有力的界面结合，硅烷接枝聚丙烯的增容效果优于马来酸酐接枝聚丙烯。