多重抗菌磁性纳米复合材料的制备及性能研究

发布时间：2017-10-21 08:46

  本文关键词：多重抗菌磁性纳米复合材料的制备及性能研究

  更多相关文章： 季铵盐 卤代胺 纳米银 双重抗菌 Fe_3O_4磁性纳米颗粒

【摘要】：随着生活水平的提高,人们的健康卫生意识逐渐增强,对抗菌制品的需求与日俱增。同时细菌感染的形势愈加严峻,开发新型更强效的抗菌材料已迫在眉睫。抗菌材料具有抗粘附、接触抗菌和释放抗菌三种主要作用机理,而单一的抗菌剂或抗菌机理都存在各自的缺陷和不足,无法达到理想的抗菌效果。将不同杀菌机理复合应用,制备出具有更强抗菌活性和更完备功效的抗菌材料。Fe_3O_4磁性纳米粒子不仅具有独特的磁学性质又兼有纳米粒子的特性,是一种优良的载体。在抗菌材料中引入磁分离技术,可以利用外加磁场将抗菌材料进行分离和回收,大大提高抗菌材料的循环利用价值。本论文中,将季铵盐分别和卤代胺或纳米银组合,对Fe_3O_4磁性纳米粒子进行改性,构建具有多重抗菌性能的复合体系,成功制备了两类具有多重抗菌作用的磁性纳米复合材料。具体研究内容如下：1、季铵盐/卤代胺型多重抗菌磁性纳米复合材料(PDMAEn-Cl-PAEO-Fe_3O_4)。首先合成了一种可聚合季铵盐单体和一种卤代胺前体单体,以四氧化三铁纳米粒子为载体,采用无皂乳液聚合法,通过引发剂引发单体在磁性纳米粒子表面的聚合,制备单重和双重作用抗菌纳米颗粒。利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)以及X-射线光电子能谱(XPS)等对纳米颗粒表面形貌、化学组成等进行表征分析,通过抗菌动力学实验和循环抗菌测试等手段来评价比较所制备抗菌材料的抗菌性能。实验结果表明,PDMAEn-Cl-PAEO-Fe_3O_4磁性/菌纳米颗粒在和细菌接触15 min时间内即可杀死99.95%以上的E. coli和99.99%以上的S. aureus,且多次循环使用仍能表现出优异的抗菌效果。2、季铵盐/纳米银型多重抗菌磁性纳米复合材料(Fe_3O_4-PAA-(CS-CA)5-Ag:)。采用层层静电自组装法,首次在磁性纳米粒子表面组装季铵化的壳聚糖和柠檬酸钠多层膜,并原位自还原生成了银纳米颗粒,制备得到了同时具备季铵盐类抗菌剂和银系抗菌剂特点的多重抗菌磁性纳米复合材料。利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)以及Zeta电位等对纳米复合粒子的表面形貌、化学组成,及层层自组装过程进行系统表征分析。通过抗菌动力学实验、抑菌圈法和循环抗菌测试等手段来评价比较所制备抗菌材料的抗菌性能。实验结果表明,Fe_3O_4-PAA-(CS-CA)5-Ag磁性/抗菌纳米颗粒在和细菌接触60 min的时间内,即可杀死99.74%以上的E. coli和99.04%以上的S. aureus,且多次循环使用仍能表现出优异的抗菌效果。
【关键词】：季铵盐 卤代胺 纳米银 双重抗菌 Fe_3O_4磁性纳米颗粒
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 引言9
• 1.2 抗菌剂的概述9-13
• 1.2.1 定义及分类9-10
• 1.2.2 季铵盐类抗菌剂10-11
• 1.2.3 卤代胺类抗菌剂11
• 1.2.4 银系抗菌剂11-12
• 1.2.5 天然抗菌剂12-13
• 1.3 抗菌材料的研究现状13-16
• 1.3.1 抗粘附型抗菌材料13-14
• 1.3.2 接触型抗菌材料14
• 1.3.3 释放型抗菌材料14-15
• 1.3.4 多重抗菌材料15-16
• 1.4 磁性纳米材料16-20
• 1.4.1 磁性纳米粒子的表面改性方法17
• 1.4.2 表面改性磁性纳米粒子的特性17-18
• 1.4.3 磁性纳米抗菌复合材料研究现状18-20
• 1.5 本课题的选题意义及研究内容20-21
• 1.5.1 选题意义20
• 1.5.2 研究内容20-21
• 2 季铵盐/卤代胺型多重抗菌磁性纳米材料的制备及性能研究21-46
• 2.1 季铵盐/卤代胺型多重抗菌磁性纳米复合材料的制备21-39
• 2.1.1 引言21-22
• 2.1.2 实验部分22-25
• 2.1.3 结果与讨论25-39
• 2.2 抗菌性能研究39-45
• 2.2.1 引言39
• 2.2.2 实验部分39-42
• 2.2.3 结果与讨论42-45
• 2.3 本章小结45-46
• 3 层层静电自组装技术在磁性纳米粒子表面构建抗菌涂层的研究46-61
• 3.1 季铵盐/纳米银型多重抗菌磁性纳米复合材料的制备46-52
• 3.1.1 前言46-47
• 3.1.2 实验部分47-48
• 3.1.3 结果与讨论48-52
• 3.2 抗菌性能研究52-59
• 3.2.1 引言52-53
• 3.2.2 实验部分53-55
• 3.2.3 结果与讨论55-59
• 3.3 本章小结59-61
• 4 结论与展望61-63
• 4.1 结论61
• 4.2 展望61-63
• 致谢63-64
• 附录64-65
• 参考文献65-70

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本文编号：1072378