四氧化三铁载银纳米粒子的原位制备及其抗菌应用

发布时间：2020-01-30 08:06

【摘要】：采用高温裂解法制备四氧化三铁纳米粒子,并在其表面上通过还原乙酸银原位生长银纳米晶,制备特异形貌、均匀分散的四氧化三铁载银(Fe_3O_4@Ag)纳米粒子。利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等表征技术对Fe_3O_4@Ag纳米粒子的结构和性能进行表征。通过分别研究实验制备的纳米颗粒对葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌能力,分析Fe_3O_4@Ag纳米粒子的抗菌性能。结果表明,Fe_3O_4@Ag纳米粒子不仅具备四氧化三铁的室温超顺磁性,同时对葡萄球菌和大肠杆菌表现出优良的抗菌性能。利用如此方法构筑的多功能纳米材料——Fe_3O_4@Ag纳米粒子,将来在靶向抗菌、生物分离等领域具有重要的应用前景。
【图文】：

Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的形貌特异如ＴＥＭ图１（ｃ）和（ｄ）。图２为Ｆｅ３Ｏ４和Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的Ｘ射线衍射图谱。通过Ｘ射线衍射图谱表征粒子的晶相，由图２（ａ）可知，Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子的ＸＲＤ图谱中在２θ＝３５．４，４２．７，５７．３和６２．５°存在尖峰，与Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子的标准图谱对比，分别对应（３３１）、（４００）、（５１１）和（４４０）晶面的峰值。图２Ｆｅ３Ｏ４和Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的Ｘ射线衍射图谱Ｆｉｇ２ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＦｅ３Ｏ４ａｎｄＦｅ３Ｏ４＠Ａｇｎａｎｏｐ－ａｒｔｉｃｌｅｓ０３０９８２０１７年第３期（４８）卷

收峰，为Ｏ—Ｈ的伸缩振动峰。相比于表面披覆油酸配体的Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子，，Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的红外曲线图３（ｂ）上，１６９０ｃｍ－１处仍存在有一个吸收峰，为ＣＯＯ－的反对称振动特征峰；在２９２５和２８６１ｃｍ－１处分别存在一个吸收峰，对应于Ｃ—Ｈ的非对称和对称伸缩振动特征峰。上述结果表明，反应中银纳米晶原位生长在Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子的配体间隙处，因而Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的表面上仍分布有油酸配体。图３Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子和Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的红外图谱Ｆｉｇ３ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍｏｆＦｅ３Ｏ４ａｎｄＦｅ３Ｏ４＠Ａｇｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ２．３Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的磁性能与光性能图４为Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子和Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的磁性能分析。由Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子的磁性能分析曲线（图４（ｂ））表明，尽管高温裂解法制备的Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子的磁矩可以达到５８Ａ·ｍ２／ｋｇ（图４（ａ）），Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米粒子表现出与Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子一致的室温超顺磁性。通过大致估算Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ中Ｆｅ３Ｏ４与Ａｇ的质量比，约为１∶０．５，与Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ纳米米粒子的磁矩较之Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子降低了６２％相对应，表明通过原位生长的方式，极大的继承了Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子的优异磁性能。图４Ｆｅ３Ｏ４纳米粒子和Ｆｅ３Ｏ４＠Ａｇ

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