稀土铈/纳米TiO2复合抗菌剂的研究

制备出稀土铈掺杂锐钛型纳米TiO2复合抗菌功能材料,该抗菌材料与不掺杂的纳米TiO2相比,在可见光下对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的混合菌具有较好的抑菌效果,随着Ce4+的摩尔浓度增加,制备的试样的抗菌能力越强.其原因(1)铈掺杂激活纳米TiO2在可见光下的催化活性,使其光催化杀菌能力增强,(2)Ce4+本身具有较好的杀抑菌能力.     

低分子量壳聚糖/银复合材料的制备及其抗菌机理探讨

采用紫外光辐照法,以过氧化氢(H_2O_2)氧化降解法制备的低分子量壳聚糖(LMCS)为还原剂和稳定剂,制备了LMCS修饰的银纳米颗粒(LMCS-Ag)。运用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜等对所制备的样品进行了表征。结果表明:制得的纳米颗粒为球形;采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对其进行抗菌性能评价,LMCS-Ag具有优异的抗菌性能,对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)分别为4μg/mL、8μg/mL,对金黄色葡萄球菌的MIC、MBC分别为8μg/mL、16μg/mL,具有优异的抑菌、杀菌性能。β-半乳糖苷酶活性测定试验和大肠杆菌形貌表征(SEM)表明LMCS-Ag能有效破坏细菌细胞膜,实现抗菌功能。     

羧甲基壳聚糖/Ce^3＋掺杂TiO2复合抗菌材料的研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土（Ce^3＋）掺杂纳米TiO2（纳米Ce/TiO2）,借助XRD、BET、SEM对Ce/TiO2进行表征。结果表明纳米Ce/TiO2晶型为锐钛矿,平均晶粒大小为19.95nm,比表面积为43.302m^2/g。采用超声波催化法合成了羧甲基壳聚糖（CMC）,并与Ce/TiO2复配制得羧甲基壳聚糖/Ce3＋掺杂纳米TiO2复合材料（CMC/Ce/TiO2）,借助FT-IR对CMC及CMC/Ce/TiO2复合材料进行了结构表征。初步研究了纳米Ce/TiO2、普通纳米TiO2、CMC/Ce/TiO2、CMC的抗菌性能,结果显示纳米Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为55%和53%,普通纳米TiO2对两种菌的抗菌率分别为50%和45%,Ce^3＋的掺杂可提高纳米TiO2的抗菌性能;CMC/Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到99%和95%,CMC对两种菌的抗菌率分别为90%和80%,Ce/TiO2的复合可显著提高CMC的抗菌性能。     

Ag/ZnO复合粉体抗菌性能及其表面改性研究

研究了以纳米ZnO为载体的银系无机抗菌材料的制备工艺及其抗菌性能。实验结果表明,Ag的掺杂有效地提高了样品的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的最小抑菌浓度(MIC)均为75mg.L-1。采用XRD和XPS等测试技术对样品进行表征。为了克服由于Ag存在产生的变色问题,采用在复合试样表面包覆一层月桂酸钠来进行表面改性并测量色差和亲油化度。改性后的粉体色差为0.88,亲油化度为54.5%。     

TiO2/ZnO 复合材料的制备及其在不同条件下的抗菌性能研究?

采用水热合成法制备出 TiO2/ZnO 复合材料,通过 XRD、SEM和 EDX 对所制备粉体颗粒的物相组成以及微观形貌进行了表征,并通过抑菌环试验和菌液接触试验测试了TiO2/ZnO 复合材料的抗菌性能.结果表明,制备出的 TiO2/ZnO 复合材料的晶相组成为锐钛矿相、金红石相和六方纤锌矿相,其表面存在细小的片状结构.TiO2/ZnO 复合材料的压片在可见光照射条件下能够对大肠杆菌产生直径22 mm 的抑菌环,菌液接触试验2 h 后除菌率即达96．4％,4 h后除菌率高达99．9％以上.可见光照射有利于提高TiO2/ZnO 复合材料的初期除菌率.在4~30℃范围内,较高温度对 TiO2/ZnO 复合材料抗菌性能有促进作用.     

纳米ZnO的抗菌性能研究

纳米ZnO是一种常见的光学材料,将其与其他材料复配可以制得抗菌性能良好的包装材料。根据GB/T 21510—2008《纳米无机材料抗菌性能检测方法》,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为测试菌种,以SiO2为对照试验,测试了纳米ZnO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能;同时,采用抑菌圈法对其抗菌性能进行了定性研究。结果表明：纳米ZnO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌性能,且初步测定了纳米ZnO对这两种菌的最小抑菌浓度,分别为0.312 5%和0.625%;纳米ZnO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌高度敏感,纳米ZnO对二者的抑菌圈直径都大于15 mm。     

稀土铈掺杂纳米ZnO抗菌复合材料研究

采用纳米ZnO为载体,按照不同掺杂比例制备了复合无机抗菌剂 Ce4 /ZnO,采用抑菌圈实验和最小抑菌浓度实验来检测其抗菌性能。结果表明,掺杂稀土Ce4 明显提高了纳米 ZnO的抗菌性。通过对ZnO白样和Ce4 /ZnO试样的XRD测试, 结果表明 Ce4 已进入 ZnO晶格,同时对复合抗菌机理进行了探索研究。     

抗菌墨鱼骨转化羟基磷灰石的制备及其抗菌性能研究

采用水热反应和离子交换法,制备了锌掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石(Zn-CBHA)和钛掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石(Ti-CBHA),以及钛与锌共掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石(TiZn-CBHA)。利用EDS、XRD、和FT-IR分别分析了掺杂抗菌墨鱼骨转化羟基磷灰石的组成、晶型和结晶度、结构;通过抑菌环和抗菌率实验,研究了抗菌墨鱼骨转化羟基磷灰石对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明:采用水热反应和离子交换法可以制得掺杂墨鱼骨转化羟基磷灰石,Zn-CBHA、Ti-CBHA和TiZn-CBHA对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都具有良好的抗菌性能,锌离子溶出抗菌和钛离子光催化抗菌的协同作用使TiZn-CBHA的抗菌性能增强。     

银负载纳米氧化亚铜沸石复合物的制备和抗菌性能

以葡萄糖为还原剂,聚乙二醇PEG400为模板,采用液相还原法制备沸石-纳米氧化亚铜复合体,采用络合浸渍法制备不同载银量的银掺杂氧化亚铜沸石,考察银的负载量对物质结构和抗菌性能的影响。运用X射线衍射、SEM等方法对复合抗菌剂进行了分析表征,结果表明,不同掺银量的沸石/Cu_2O样品除了有立方晶系Cu_2O的衍射峰外,还出现了少量面心立方结构Ag的衍射峰;随着银掺杂量的提高,Cu_2O粒径逐渐降低,而银纳米颗粒粒径有所增加;采用滤纸片法和倍数稀释法分别测定了抑菌环直径和抑菌剂的最小抑菌浓度,研究银掺杂氧化亚铜沸石抗菌性能。结果表明,载银量为1%、3%和3%+2%的银掺杂氧化亚铜沸石抗菌剂对大肠杆菌E.coli、金黄色葡萄球菌S.aureus和枯草芽孢杆菌B.subtilis均具有一定的抗菌性能,其中载银量为3%的银掺杂氧化亚铜沸石复合物的抗菌效果较强;载银量为3%的银掺杂氧化亚铜沸石复合物对E.coli的抑菌效果较明显,最小抑菌浓度MIC为7.2μg/mL,而对S.aureus和B.subtilis的最小抑菌浓度分别为24和18μg/mL。     

Ni/TiO2复合镀层光催化抗菌性能的研究

为了研究TiO2在镀层中的光催化抗菌活性,以不锈钢为基体,制备了Ni/TiO2光催化抗菌功能性复合镀层,测定了镀层中TiO2微粒的复合量,考察了Ni/TiO2电极的光催化析氢性能,利用ESEM观察了镀层的表面形貌,并探讨了半导体TiO2光催化杀灭细菌的机理.研究表明:当镀层中TiO2复合量达到21.98%时,Ni/TiO2复合镀层对大肠杆菌、绿脓杆菌、粪链球菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于95%;在光照射下,Ni/TiO2电极阴极析氢反应的起始电位正移了约200mV.     

载Ag/Cu纳米粒子多孔聚丙烯腈复合纤维膜的制备及其抑菌性

金属纳米粒子因其独特的物理化学性能,在催化、抑菌、水污染处理和生物医学等领域表现出巨大的应用前景。但是金属纳米粒子在制备和使用过程中容易发生团聚而影响其性能。因此,提高金属纳米粒子的稳定性,对提升其应用性能具有重大意义。本文在以聚丙烯腈(PAN)为基体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,基于静电纺丝技术制得多孔聚丙烯腈纳米纤维(PPAN NFs)的基础上,通过浸渍沉积法分别制备出负载银纳米粒子(Ag NPs)复合纳米纤维(Ag-PPAN NFs)和负载铜纳米粒子(Cu NPs)复合纳米纤维(Cu-PPAN NFs)。在利用FESEM、EDS、XRD等方法对制备纤维膜的形貌和结构进行表征的基础上,通过抑菌圈法和FESEM观察经复合纳米纤维处理前后的细菌形貌来研究Ag-PPAN NFs和Cu-PPAN NFs对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌的抑菌性能。研究结果发现：PPAN NFs可有效解决Ag NPs和Cu NPs在制备和使用过程中易于聚集的问题,制得的复合纳米纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌具有一定的抗菌活性,可成为一种新型的抗菌纤维材料。     

静电纺丝制备肉桂醛/聚乳酸复合纳米纤维膜及其性能

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β-环糊精包合物,将其添加到聚乳酸(PLA)溶液中,采用静电纺丝技术制备了肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜对复合纳米纤维膜的直径及表面形貌进行观察,通过红外光谱对其做特征官能团分析,同时对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行表征。结果表明,肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜纤维形态良好,其直径范围在133~177nm。红外光谱显示肉桂醛与PLA属于物理混合;随着肉桂醛/β-环糊精包合物添加量增加,其纤维膜拉伸强度逐渐降低,但玻璃化转变温度变化不显著。纤维膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性能,且随着包合物添加量的增加抑菌性逐渐增强,其中对金黄色葡萄球菌抑菌性最强。     

Ce/ZnO纳米复合抗菌剂的制备及其性能研究

以纳米氧化锌(ZnO)为载体,采用稀土离子掺杂的方法制备了Ce/ZnO纳米复合抗菌剂。通过TEM、XRD等技术对样品进行表征,结果表明:制备的Ce/ZnO复合粉体是一种纳米复合抗菌剂,粒径在20nm左右,并且铈以CeO2的化学态存在于Ce/ZnO复合粉体表面,在ZnO的位置上进行了有效掺杂。掺杂稀土铈有效的提高了纳米ZnO的光催化性能以及抗菌效果。     

La掺杂纳米ZnO/硅藻土复合材料的制备及其对甲醛气体的降解性能

用两相界面法合成一系列不同含量的稀土La掺杂的ZnO纳米粒子,然后用三氯乙酸对ZnO纳米粒子进行表面活化并与酸处理后的硅藻土混合,用溶胶凝胶技术制备了改性ZnO/硅藻土复合材料。使用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)等手段对所制备的材料进行表征,研究了改性纳米ZnO/硅藻土复合材料对甲醛的降解性能。结果表明:与纯ZnO材料相比,La掺杂使ZnO复合纳米材料在可见光区域降解甲醛的性能大幅度提高。     

TiO2/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜和不同TiO2含量的TiO2/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和电子万能试验机分别对复合纳米纤维膜进行了形貌表征、成分分析和力学性能测试,用改良的振荡烧瓶法测试了复合纳米膜的抗菌性能。结果表明:随TiO2含量的增加,纤维直径减小而CV值和表面颗粒尺寸有所增加;复合纳米纤维膜中含有TiO2成分,证明TiO2与聚乳酸能够物理复合;添加适量的TiO2能够提高纳米纤维膜的断裂强度;在光催化条件下,TiO2/PLA复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌性能,当TiO2含量为1%时,对两种菌的抑菌率分别达到92.9%和92.2%。     

ZnO调制改性染料敏化太阳能电池TiO2光阳极研究

采用丝网印刷的方式制备了染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜光阳极、TiO2-ZnO复合薄膜光阳极以及TiO2/ZnO双层薄膜光阳极,研究了ZnO对TiO2薄膜光阳极的调制改性作用。研究结果表明分别以醋酸锌和ZnO直接掺杂制备的TiO2-ZnO复合薄膜光阳极同未掺杂的TiO2薄膜光阳极相比,以醋酸锌为原料制备的复合薄膜光阳极使电池转换效率提高了1倍,而由于微米量级的ZnO的粒径大,用其作原料制得的复合薄膜光阳极反而使电池的转换效率有所降低。以醋酸锌为原料制备的TiO2/ZnO双层薄膜光阳极同TiO2薄膜光阳极相比,电池转换效率提高了13倍,通过性能优化后电池的转换效率达到4.7%。     

溶胶-凝胶法合成ZnO纳米材料及其抗菌性能研究

采用溶胶-凝胶法制备氧化锌纳米材料并考察了其抗菌性能.研究发现,通过调控醋酸锌-无水乙醇-氢氧化钠反应体系的反应温度、反应时间、反应物浓度以及反应体系中的水含量可以控制纳米ZnO的粒径分布;以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的代表,用抑菌圈法考察了材料的抗菌性能,结果表明,溶胶-凝胶法合成的ZnO纳米材料抑菌效果明显优于相应的水热法产物和市售产品,且与其粒径分布密切相关;在实验条件下,ZnO材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制性能随ZnO纳米材料的粒径增大在5nm左右出现一个极值,材料的粒径小于或大于5nm,其抗菌效果均变差.     

载银纳米TiO2抗菌剂的制备及抗菌性能研究

采用四氯化钛自生晶种水解法制备了纳米TiO2，通过在水解过程中引入硝酸银制得载银纳米TiO2。对载银前后的纳米TiO2进行了XRD和TEM表征。XRD图谱表明，纳米TiO2属于锐钛矿晶型结构，水解过程中加入硝酸银得到纳米TiO2与氯化银的复合体（AgCl／TiO2）。TEM照片显示，纳米TiO2样品为分散较好的20-30nm之间的粒子，而载银后的复合物粒子明显增大，有轻度的团聚发生。采用抑菌环、悬浮液浊度法测定了载银前后纳米TiO2的抗菌性能，结果表明，AgCl／TiO2抗菌材料对金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果，其最小抑菌浓度为750mg／L。达到日本制定的“银等无机抗菌剂自主规格及其抗菌实验法”规定的〈800mg／L指标。     

聚丙烯腈(PAN)/TiO2超细纤维的制备与表征

利用静电纺丝法,采用TiO2凝胶实现了聚丙烯腈(PAN)/TiO2超细纤维的制备。应用TEM、SEM、红外光谱、X射线衍射光谱等方法对其进行了理化性能表征,并测试了其对金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明:随PAN溶液与TiO2凝胶质量比的降低,电纺纤维尺寸较均匀,珠状物逐渐减少;该比率(PAN溶液∶TiO2凝胶)为3.5∶1时对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到82%。由此制备的超细纤维有望用于过滤膜、防护服及医用敷料等纺织材料领域。     

镧掺杂TiO2/膨润土复合光催化材料的制备及性能

以钠基膨润土为载体,钛酸丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备镧掺杂TiO2/膨润土复合光催化剂,采用X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)对复合催化剂进行了表征,在紫外光照射下,通过对TNT废水的光催化降解,考察其光催化活性。实验结果表明,掺杂镧与未掺杂镧的TiO2/膨润土复合光催化剂中TiO2主要以锐钛矿型存在;掺杂镧的TiO2/膨润土复合光催化剂的光催化性能明显优于未掺杂镧的TiO2/膨润土复合光催化剂,当镧的掺杂量为1%(原子分数),焙烧温度为500℃时,其光催化活性达到最佳效果。