纳米银在改性蒙脱土表面的负载及应用研究

为在提高纳米银在蒙脱土上负载量的同时降低其粒径,将钠基蒙脱土(Na-MMT)在不同改性剂的水溶液中进行改性后通过在微波辅助下制备了银基蒙脱土(Ag-MMT),并通过紫外辐照或硼氢化钠将银离子还原为纳米银,结果显示经过紫外辐照48h的载银胱氨酸改性蒙脱土(Ag@A-MMT-48)具有高载银量和均一的纳米银尺度。最小抑菌圈法和抑菌率测试表明Ag@A-MMT-48对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抑菌效果,蒙脱土的加入有助于吸附并杀死更多的细菌;将Ag@A-MMT-48应用于亚甲基蓝的降解时也显示出良好的催化性能。     

氧化石墨烯纳米银复合材料的制备及对大肠杆菌抑菌性能的研究

以柠檬酸钠为还原剂,原位制备出氧化石墨烯/纳米银(GO/Ag)复合材料,并采用傅里叶红外光谱仪、纳米粒度分析仪和紫外分光光度计对GO/Ag复合材料进行表征,结果表明氧化石墨烯和纳米银稳定复合。以大肠杆菌为模型菌,通过抑菌圈及平板计数法实验评价了GO/Ag复合材料的抑菌性能,并通过对细胞膜完整性和通透性的影响研究了复合材料的抑菌机理,结果表明,GO/Ag复合材料对大肠杆菌有较强的抑菌效果,最小抑菌浓度(MIC)为0.005mg/mL;其优良的抑菌效果是通过破坏细菌细胞膜完整性,影响细胞膜通透性来完成的。     

聚乙烯亚胺包埋无色纳米银抗菌剂制备及协同抗菌效果研究

以高枝化聚乙烯亚胺(PEI)为稳定剂,硼氢化钠为还原剂,利用化学还原法制备了纳米银抗菌剂。探讨了温度、PEI与Ag+的摩尔比对纳米银抗菌剂合成的影响,利用紫外分光光度法及扫描电镜对合成纳米银抗菌剂进行了表征,利用抑菌圈实验分别对纳米银及PEI进行了抑菌性能测试,筛选出稳定性好抑菌性强的纳米银抗菌剂制备工艺。实验结果表明,在45℃,PEI与Ag+的摩尔配比在2∶1~0.6∶1条件下能制备无色透明且抑菌性强的具有核壳结构的纳米银抗菌剂,PEI对纳米银抗菌剂具有协同作用。     

介孔TiO2载银纳米复合材料的制备及性能研究

运用醇热法制备介孔二氧化钛(m-TiO_2),并借助光还原法制备m-TiO_2载银(m-TiO_2/Ag)复合材料,通过透射电镜和X射线衍射等手段对复合材料的形貌和组成进行表征,并以亚甲基蓝(MB)的脱色降解来表征不同Ag含量样品的光催化性能,通过生长曲线、最小抑菌浓度和抑菌环对其抗菌性能进行表征。结果表明:用醇热法制备的m-TiO_2是以锐钛矿为主含有少量板钛矿的混晶,金属Ag颗粒沉积在m-TiO_2表面;纳米银负载可显著提高mTiO_2的可见光光催化性能;亚甲基蓝的光催化降解反应遵循一级反应动力学模型;m-TiO_2/Ag复合材料的抗菌性能随着载银量的增加而逐渐提高。     

固相离子交换法制备高效载银分子筛抗菌剂及其抗菌性能

以小粒径NaA分子筛为载体,硝酸铵和硝酸银为原料,采用固相离子交换法制备载银分子筛抗菌剂。研究AgNO_3的用量、反应温度和反应时间对载银分子筛载银量的影响。分析了载银分子筛的物相和形貌,考察了载银分子筛的抗菌性能、缓释性能及抗变色性能。结果表明,在反应体系n(NH_4A)∶n(AgNO_3)为1∶2,反应温度为400℃,反应时间为4h条件下制备的载银分子筛,其载银量达到(41.35±0.42)%(质量分数),对大肠杆菌(Escherichia coli)的最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC)为10.42×10~(-6),杀菌率达到(98.36±0.28)%,抑菌圈直径为15.8 mm;对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的MIC值为12.50×10~(-6),杀菌率达到(97.43±0.19)%,抑菌圈直径为13.6mm。所制备的载银分子筛具有良好的缓释性能和抗变色性能。     

一种可再分散的纳米银/聚氨酯杂化材料的制备及表征

以硬段含有二硫键的聚氨酯(APU)为稳定剂,NaBH4还原AgNO3原位生成了稳定性良好且可再分散的纳米银/聚氨酯复合材料。通过紫外、红外、热分析、透射电镜对材料进行了表征。紫外研究表明,随着AgNO3用量的增加,纳米银在420 nm处的特征紫外吸收峰强度也在增加,说明复合材料中纳米银的含量在增加。但是,当AgNO3量到达APU的10%后,纳米银的特征紫外吸收峰强度反而降低,说明APU的最大载银量(以AgNO3计)为10%。红外分析表明,APU硬段的的-SH与纳米银之间形成了共价键,起到了长期稳定纳米银的作用,所制备的材料也具有可再分散性能。     

花状纳米铜的制备及抗菌性能

采用液相化学还原法分别制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和羧甲基壳聚糖(NOCC)修饰的花状铜纳米材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)等对所得样品的形貌和结构进行了表征。结果表明,所制备样品具有面心立方铜的晶体结构,SEM观察下,铜纳米微粒以PVP和NOCC为软模板自组装生长花状纳米结构。分别通过抑菌圈法和肉汤稀释法测试了样品对3种常见菌种的抑菌圈直径、最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。结果表明,所制备样品对大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)及绿脓杆菌(P.aeruginosa)均具有优异的抑菌杀菌作用。     

膨润土载纳米银抗菌剂的制备及性能研究

本文将硝酸银溶液与酸改性膨润土进行离子交换反应,膨润土做模板,十二烷基苯磺酸钠做分散剂和稳定剂,紫外光照射协同作用,通过光还原法成功制备得到了膨润土载纳米银抗菌剂。采用扫描电镜、高分辨透射电镜、能谱分析测试表征膨润土载纳米银抗菌剂的结构与性能,测试结果表明:膨润土载纳米银抗菌剂的膨润土片层中夹插有球状纳米银,纳米银颗粒直径为3~20 nm,其中大部分粒径小于8 nm。膨润土载纳米银抗菌剂中纳米银含银量为2.04wt%。膨润土载纳米银抗菌剂有很好的抗菌性能,对大肠杆菌的最小抑菌浓度(MIC)为25μg/m L,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)为50μg/m L,能快速抑制细菌的生长。     

自组装法制备纳米银-螺旋藻复合材料及其表征

在液相中 ,以适当的温度、浓度 ,采用自组装方法 ,把贵重金属Ag负载到具有孔洞结构的螺旋藻内。经清洗和低温烘干处理后 ,研磨成粉即得纳米银 -螺旋藻复合材料。样品分别通过透射电子显微镜 (TEM)、X射线能谱成分分析 (EDAX)、红外光谱 (FTIR)等进行表征。透射电子显微镜(TEM)分析表述了纳米银粒子在螺旋藻中的分布情况及粒径分布 ;X射线能谱成分分析 (EDAX)和电子衍射花样分析确定了螺旋藻上负载的都是纳米银 ;红外光谱 (FTIR)研究分析了纳米银与螺旋藻的吸附机理。结果表明 ,纳米银粒子以窄的粒径分布约 1～ 12nm均匀而无团聚的分散在螺旋藻中。平均粒径约 4nm ,最小粒径 1nm     

纳米银负载TiO_2纤维的制备及其杀菌性能

采用溶胶-凝胶法和模板法结合的手段制备纳米银负载TiO2纤维复合材料,通过杀菌实验表明该复合材料无需在光照条件下即可有良好的杀菌性能。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等仪器研究了其形貌、结构、相组成及其杀菌性能。结果表明纳米银均匀细小地负载在TiO2纤维上,并且杀菌性能优良。     

B2O3-SiO2-Na2O缓释抑菌剂的合成及性能表征

硼酸盐具有抑菌和抑藻性能, 研究采用高温熔融法合成了以硼为抑菌因子的B₂O₃-SiO₂-Na₂O缓释抑菌剂。运用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(FTIR)表征抑菌剂的理化性能, 采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定缓释液中硼元素的浓度并分析抑菌剂的缓释特性, 分别以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为受试细菌, 以抑菌圈和抑菌率为指标评价药剂的抑菌效果。结果表明, 抑菌剂均呈无定形非晶形态, 内部[BO₃]和[BO₄]基团的含量不只与B₂O₃有关, 也受SiO₂的影响; 随着B₂O₃含量的降低, 抑菌剂表面结构逐渐致密, 缓释速率降低。随着缓释液中硼浓度的升高, 抑菌剂的抑菌作用增强, 且对金黄色葡萄球菌的抑制效果优于大肠杆菌。其中B₂O₃含量为55wt%的B₂O₃-SiO₂-Na₂O缓释抑菌剂的抑菌效果最佳, 这为硼系缓释抑菌剂的继续研究及工业化应用提供了参考依据。     

磁性核壳Ag/PDA@SiO2@CoFe2O4复合纳米材料的制备、表征及其抑菌性能研究

采用溶剂热法制备单分散的CoFe₂O₄亚微米球, 分别用正硅酸乙酯(TEOS)和多巴胺(DA)为前体通过溶胶-凝胶法和自聚合法对CoFe₂O₄核表面进行修饰形成具有多层核壳结构的PDA@SiO₂@CoFe₂O₄, 最外层为聚多巴胺(PDA)。采用原位还原法在PDA表面沉积均匀的银纳米粒子, 合成Ag/PDA@SiO₂@CoFe₂O₄磁性复合粒子。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、振动探针式磁强计(VSM)和电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES)对样品的形貌、结构等进行表征, 并研究其对大肠杆菌(E.Coli)和金黄色葡萄球菌(S.Aureas)的抑菌性能。结果表明, 当Ag浓度在0.6 mg/mL时, Ag/PDA@SiO₂@CoFe₂O₄对E.Coli和S.Aureas的抑菌率均在92%以上。除了优异的抑菌性能, 它具有很强的磁性, 可以通过外加磁场回收利用。     

Antimicrobial power of biosynthesized Ag nanoparticles using refined Ginkgo biloba leaf extracts

Silver nanoparticles (Ag NPs), relative to existing antibacterial agents, are more effective, less toxic and more economical, and have shown enormous potential for the nanomedicine application. In this work, we report a ‘green’ method for the rapid and efficient synthesis of Ag NPs using Ginkgo biloba extracts as reducing agent and capping agent. The properties of Ag NPs against fungi and bacteria were investigated. The results showed that the Ginkgo biloba extracts are crucial for the preparation of uniform and monodispersed Ag NPs. The prepared Ag NPs exhibited remarkable antibacterial activities. The minimum inhibitory concentrations of Ag NPs for Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa were 0.044 and 0.088 μg·mL⁻¹, respectively. Moreover, Ag NPs exhibited excellent bactericidal performance against MDR-Pseudomonas aeruginosa. It was found that the effect of the antibacterial activity of Ag NPs on Escherichia coli and Staphylococcus aureus was tightly related to the reactive oxygen species accumulation. This research provides guidelines for the efficient green synthesis of Ag NPs and its antibacterial applications.     

Ag/低分子量壳聚糖复合胶乳的制备及抗菌性能

采用原位法和液相化学还原法制备了Ag/低分子量壳聚糖(LMWC)和Ag/LMWC-聚吡咯(PPy)复合胶乳,分析了各种工艺条件对复合胶乳中纳米Ag粒子粒径及粒度分布的影响规律,并确定了复合胶乳较适宜的合成条件。采用UV-Vis、TEM、FTIR及 XRD对复合胶乳的组成和纳米Ag的形态进行了表征。结果显示: Ag/LMWC 和 Ag/LMWC-PPy复合胶乳中的纳米Ag晶体为面心立方结构,平均粒径约为10~20 nm。抗菌测试结果表明: LMWC(黏均分子量M_η=4.3×10⁵)的抗菌效果优于未降解的原始壳聚糖(CS),由于纳米Ag的引入,Ag/LMWC和Ag/LMWC-PPy复合胶乳对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌与单一的LMWC相比均具有较高的抑菌活性。     

水杨酸和精氨酸改性二氧化钛颗粒的制备及其在油-水界面的光催化反应

采用浸渍改性法将水杨酸与精氨酸同时接枝到纳米TiO₂表面制备了水杨酸和精氨酸共改性二氧化钛颗粒(TiO₂-SA/Arg), 并采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、热失重分析(TGA)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)、高倍透射电子显微(HRTEM)、表面接触角测试及粒度分布分析等技术对材料的形貌、结构及性能进行表征, 同时研究了催化剂对硝基苯的吸附性能及在油-水界面的吸附能力。结果表明: 水杨酸和精氨酸分别以螯合和桥连结构稳定修饰到TiO₂表面, 与未改性TiO₂相比, 水杨酸和精氨酸共改性TiO₂疏水性及分散性更好, 对硝基苯的吸附能力更强, 并可在油-水界面稳定吸附形成O/W型Pickering乳液。研究了Pickeing乳液光催化体系对硝基苯的去除能力, 与悬浮体系相比, 改性颗粒稳定的Pickering乳液体系对高浓度硝基苯去除效率较高。     

Ni-P/Ag纳米复合化学镀层的耐磨损性能

Ni-P/非金属纳米化学镀溶液中纳米粒子容易团聚,镀液难以保持稳定性.在化学镀Ni-P溶液中添加纳米银粒子,在钢铁基体上制备了Ni-P/Ag纳米复合镀层.用显微硬度计、金相显微镜等技术分析了镀层的厚度、硬度和表面形貌,用磨损试验机研究了镀层的耐磨损性能.结果表明:银纳米粒子在镀液中的含量为1.0×10-7mol/,L,银纳米粒子加快了镀层的沉积速度,使纳米复合镀层厚度增加;在相同的施镀条件下,Ni-P/Ag纳米复合镀层比Ni-P镀层具有更高的硬度和更好的耐磨损性能.     

纳米复合材料Ag@TiO2@SiO2的制备、光催化及其抑菌性能

以SiO₂为模板, 采用溶胶-凝胶法合成核壳TiO₂@SiO₂复合材料, 用光沉积法在TiO₂@SiO₂表面沉积贵金属Ag合成核壳纳米Ag@TiO₂@SiO₂复合材料。采用透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱进行表征。用罗丹明为目标污染物研究复合材料的光催化性能, 测试对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性能。结果表明, 复合材料Ag@TiO₂@SiO₂在紫外光的照射下具有较高的催化性能, 且当含银浓度为0.6 mg/mL时, 复合材料对金黄色葡萄球菌抑菌率为93.41%, 对大肠杆菌的抑菌率为97.37%。Ag@TiO₂@SiO₂具有良好的催化性能和抑菌性能, 有望应用于水处理和医疗器械等领域。     

Preparation and characterization of functional fabrics from bamboo charcoal/silver and titanium dioxide/silver composite powders and evaluation of their antibacterial efficacy

Bamboo charcoal supporting silver (BC/Ag) and titanium dioxide supporting silver (TiO₂/Ag) were prepared by activation and chemical reduction. The BC/Ag and TiO₂/Ag composites were characterized by silver particle size and distribution and antibacterial properties. The pore and surface properties were studied in terms of BET volumetric measurement with nitrogen adsorption, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). The antibacterial effects of the BC/Ag and TiO₂/Ag composite powders were assessed from the minimum inhibitory concentrations (MICs) and minimum bactericidal concentrations (MBCs), and an excellent antibacterial performance was discovered. Moreover, these composite powders were deposited via immersion coating onto fabrics (nonwoven and carbon fibers) to improve the antibacterial efficacy and to act as a biologically-protective material. The antibacterial activities of the fabrics supported by BC/Ag and TiO₂/Ag were studied in zone of inhibition and plate counting tests against Gram-positive Staphylococcus aureus ME/GM/TC Resistant, Bacillus subtilis, Candida albicans, Gram-negative Pseudomonas aeruginosae (CTZ&EM&GM) Res. Clin. Isol., Escherichia coli Juhl, and Klebsiella pneumoniae. The results showed that fabric-BC/Ag and fabric-TiO₂/Ag possess a strong antibacterial activity and an inhibitory effect on the growth of these bacteria and are therefore believed to have great potential for use as antibacterial fabrics.     

壳聚糖/有机锂皂石纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

采用离子交换法将季铵盐及壳聚糖插层到锂皂石层间, 制备锂皂石基二次插层复合物。所制备的两种二次插层复合物的层间距相比于纯的锂皂石分别增加了0.276 nm和0.262 nm。用大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. cereus)为模拟体系对二次插层复合物的抗菌性进行了检验, 利用抑菌环和平板计数法测定两种二次插层复合物的抗菌能力。抗菌结果显示, 细菌与两种复合物接触24 h后, 锂皂石/十四烷基三甲基溴化铵/壳聚糖对大肠杆菌的抗菌率可达100%, 对S.cereus的抗菌率可达85%以上, 锂皂石/十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均可达99%以上。采用扫描电镜法及β-半乳糖苷酶活性考察了两种复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌过程及机理, 结果表明: 复合物首先通过表面带的正电荷将表面带负电的细菌吸附到材料表面, 随后借助有机物阳离子的疏水作用, 穿透细菌细胞膜, 从而达到杀菌效果。     

微波辅助溶剂热法制备磷酸钙微球和多面体

磷酸钙材料具有良好的生物相容性, 被广泛应用于生物材料领域。本研究以Ca(CH₃COO)2、NaH₂PO₄?2H₂O和双亲嵌段共聚物PLA-mPEG为原料, 通过微波辅助120℃水热反应30 min, 合成了自组装结构磷酸钙微球。以相同的反应原料, 在水和乙二醇混合溶剂中, 通过微波辅助120℃溶剂热反应30 min, 制备了具有多面体结构的磷酸钙。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TG)对所制备样品的物相和形貌进行了表征。研究发现乙二醇的加入对磷酸钙的结构和形貌具有显著的影响。以牛血红蛋白为模型, 研究了所制备的两种不同磷酸钙材料的蛋白吸附效果。磷酸钙材料的牛血红蛋白吸附量随装载溶液中牛血红蛋白浓度的增加而增大, 随样品制备过程中的乙二醇加入量的增加而减小。