乙二胺改性石墨烯载银复合抗菌剂的制备及性能研究
发布时间：2021-08-09 18:05
随着社会的进步,人民生活水平的提高,人们对生活品质的追求也日益强烈。然而随着经济的快速发展,生活变得越来越便利,人与人之间的接触也越来越频繁,这无形中加大了细菌传播的危险。临床中因大量使用抗菌剂而引发细菌耐药性的问题越来越严重,许多传统的抗菌剂或抗菌材料已经难以应对耐药菌或者多重耐药菌。为克服细菌耐药性的同时又能够满足广泛杀菌性能的要求,开发一种广谱高效、生物相容性好的抗菌材料已经刻不容缓。纳米银颗粒因其拥有大的比表面积、广泛的抗菌性能、无耐药性和良好的生物相容性等优势,近年来被广泛应用于抗菌领域。但是纳米银颗粒容易发生团聚,使其难以转移和组装。为了获得具有均一尺寸且易于使用的纳米银,将银与石墨烯复合,利用原位还原法在石墨烯表面原位生成纳米银,可以有效合成纳米银颗粒分散均匀的石墨烯载银纳米复合材料。本课题采用乙二胺对氧化石墨烯进行表面修饰,使Ag粒子与石墨烯表面接枝的乙二胺形成共价键,从而持久发挥纳米Ag与石墨烯杂化结构的功能。原位形成石墨烯-银纳米粒子复合材料,并对复合材料进行了表征,研究石墨烯载银复合抗菌剂对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果。本论文主要研究内容和结果如下:1.首先...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯、寡层石墨烯和氧化石墨烯的结构示意图（SanchezVCetal.，2012）
离子键功能化示意图如图1-2 所示。Li D et al.（2008）研究了石墨烯分散状态及其电荷排斥作用，利用π键功能化解决了石墨烯容易发生团聚的难题。结果表明，氧化石墨烯之所以能够溶于水，不只是因为含氧功能团的亲水性，其表面电荷排斥作用也是很重要的因素，电荷的排斥使得氧化石墨烯在水中形成了稳定的胶体溶液。他们利用这一发现，通过控制氧化石墨烯的还原程度，在除去氧化石墨烯表面部分含氧基团的同时保留了表面的羧基负离子，利用羧基离子之间的电荷排斥作用，使还原后的石墨烯可以在水溶液中稳定分散。
图 1-2 离子键功能化示意图（Li D et al.，2008）Fig. 1-2 Functional diagram of ion bonding（Li D et al.，2008）然而，高分子化合物通过非共价键的方式修饰到 GO 表面并没有共价键连接那样牢固，很容易受外界环境影响而产生变化。同时由于 GO 表面被大量物理吸附的高分子所占据，导致有较少的面积负载药物，大大降低了负载量。1.4.2.2 共价键功能化改性化学剥离方法制备的氧化石墨烯（graphene oxid，GO，图 1-3）表面含有大量的羧基、羟基和环氧基（LerfAet al.，1998；胡耀娟 等，2010），利用这些基团可以通过常见的化学反应（如异氰酸酯化反应、酰胺化反应、环氧基开环反应、重氮化反应以及环加成反应）对石墨烯进行共价键功能化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米银颗粒尺寸的可控制备[J]. 张治,刘继宪,刘艳伟,薛静,刘远猛,李海龙. 山东工业技术. 2018(05)
[2]石墨烯/纳米银复合材料的制备及其应用研究进展[J]. 王苏展,贺伟,邓玉敏,郑寅,石震,胡盛. 化学研究. 2017(06)
[3]纳米银材料绿色制备及其在水处理中的应用进展[J]. 郭冀峰,刘静,张丽媛. 应用化工. 2018(02)
[4]石墨烯及其复合材料在抗菌方面应用研究进展[J]. 姜国飞,刘芳,随林林,王洪喜,王永强,赵朝成. 石油学报(石油加工). 2017(05)
[5]纳米银抗菌机理及应用研究进展[J]. 刘鑫,任艳,周子军,吴跃进,张从合,宋远辉. 安徽农业大学学报. 2017(04)
[6]不同小分子物质与传统抗菌剂对混合菌生物膜形成的抑制效应[J]. 武亚川,全向春. 环境科学学报. 2018(02)
[7]纳米银的制备及其抗菌性的研究进展[J]. 商配,杨靖. 功能材料与器件学报. 2017(01)
[8]电化学还原法制备石墨烯膜电极[J]. 高伟,马小彪,刘微,曹逸平,刘浩涵. 电源技术. 2017(02)
[9]氧化石墨烯的水环境行为及其生物毒性[J]. 吕小慧,陈白杨,朱小山. 中国环境科学. 2016(11)
[10]内生真菌绿色生态法合成纳米银的研究[J]. 刘小莉,胡彦新,彭欢欢,刘源,周剑忠. 现代食品科技. 2017(01)
博士论文
[1]氧化石墨的表面功能化及其应用[D]. 马慧玲.北京化工大学 2013
[2]二氧化硅表面胺基活化以及抗菌纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 肖凌寒.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于石墨烯的多功能抗菌剂应用及抗菌机制研究[D]. 田腾飞.苏州大学 2014
本文编号：3332545
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯、寡层石墨烯和氧化石墨烯的结构示意图（SanchezVCetal.，2012）
离子键功能化示意图如图1-2 所示。Li D et al.（2008）研究了石墨烯分散状态及其电荷排斥作用，利用π键功能化解决了石墨烯容易发生团聚的难题。结果表明，氧化石墨烯之所以能够溶于水，不只是因为含氧功能团的亲水性，其表面电荷排斥作用也是很重要的因素，电荷的排斥使得氧化石墨烯在水中形成了稳定的胶体溶液。他们利用这一发现，通过控制氧化石墨烯的还原程度，在除去氧化石墨烯表面部分含氧基团的同时保留了表面的羧基负离子，利用羧基离子之间的电荷排斥作用，使还原后的石墨烯可以在水溶液中稳定分散。
图 1-2 离子键功能化示意图（Li D et al.，2008）Fig. 1-2 Functional diagram of ion bonding（Li D et al.，2008）然而，高分子化合物通过非共价键的方式修饰到 GO 表面并没有共价键连接那样牢固，很容易受外界环境影响而产生变化。同时由于 GO 表面被大量物理吸附的高分子所占据，导致有较少的面积负载药物，大大降低了负载量。1.4.2.2 共价键功能化改性化学剥离方法制备的氧化石墨烯（graphene oxid，GO，图 1-3）表面含有大量的羧基、羟基和环氧基（LerfAet al.，1998；胡耀娟 等，2010），利用这些基团可以通过常见的化学反应（如异氰酸酯化反应、酰胺化反应、环氧基开环反应、重氮化反应以及环加成反应）对石墨烯进行共价键功能化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米银颗粒尺寸的可控制备[J]. 张治,刘继宪,刘艳伟,薛静,刘远猛,李海龙. 山东工业技术. 2018(05)
[2]石墨烯/纳米银复合材料的制备及其应用研究进展[J]. 王苏展,贺伟,邓玉敏,郑寅,石震,胡盛. 化学研究. 2017(06)
[3]纳米银材料绿色制备及其在水处理中的应用进展[J]. 郭冀峰,刘静,张丽媛. 应用化工. 2018(02)
[4]石墨烯及其复合材料在抗菌方面应用研究进展[J]. 姜国飞,刘芳,随林林,王洪喜,王永强,赵朝成. 石油学报(石油加工). 2017(05)
[5]纳米银抗菌机理及应用研究进展[J]. 刘鑫,任艳,周子军,吴跃进,张从合,宋远辉. 安徽农业大学学报. 2017(04)
[6]不同小分子物质与传统抗菌剂对混合菌生物膜形成的抑制效应[J]. 武亚川,全向春. 环境科学学报. 2018(02)
[7]纳米银的制备及其抗菌性的研究进展[J]. 商配,杨靖. 功能材料与器件学报. 2017(01)
[8]电化学还原法制备石墨烯膜电极[J]. 高伟,马小彪,刘微,曹逸平,刘浩涵. 电源技术. 2017(02)
[9]氧化石墨烯的水环境行为及其生物毒性[J]. 吕小慧,陈白杨,朱小山. 中国环境科学. 2016(11)
[10]内生真菌绿色生态法合成纳米银的研究[J]. 刘小莉,胡彦新,彭欢欢,刘源,周剑忠. 现代食品科技. 2017(01)
博士论文
[1]氧化石墨的表面功能化及其应用[D]. 马慧玲.北京化工大学 2013
[2]二氧化硅表面胺基活化以及抗菌纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 肖凌寒.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于石墨烯的多功能抗菌剂应用及抗菌机制研究[D]. 田腾飞.苏州大学 2014
本文编号：3332545
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