ZnO/Ag/rGO复合材料的制备及其抗菌性能研究

发布时间：2022-07-14 11:58

　　高效、持久抗菌材料的研发是解决当前细菌污染的有效途径,本文采用简单易操作的化学方法将半导体氧化锌（ZnO）和银纳米颗粒（AgNPs）负载于还原氧化石墨烯（reduced graphene oxide,rGO）片层,获得ZnO/Ag/rGO复合抗菌材料。利用ZnO的可见光催化活性、AgNPs等离子共振效应（surface plasmon resonance,SPR）和优异的抗菌性能,实现了可见光下的高效、持久抗菌,主要研究内容为:1.以NaBH₄为还原剂,采用常温原位还原法成功制备了ZnO/Ag/rGO复合材料。形貌分析表明粒径约50nm的球形纳米银颗粒和类片层状ZnO颗粒负载于rGO片层上。由于ZnO的可见光催化活性及Ag的电荷转移机制加上AgNPs优异的抗菌能力,实现了活性氧基团和Ag⁺的协同杀菌,在可见光下实现了低Ag含量的高效杀菌,对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）的最低抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）分别为80ppm和60ppm,复合材料表现出良好的稳定性... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米银及其抗菌性能
        1.2.1 纳米银概述
        1.2.2 纳米银的制备
        1.2.3 纳米银的抗菌机理及优缺点
    1.3 氧化锌抗菌材料
        1.3.1 氧化锌概述
        1.3.2 氧化锌抗菌机理
    1.4 石墨烯及其衍生物
        1.4.1 石墨烯概述
        1.4.2 氧化石墨烯概述
    1.5 石墨烯复合材料及其抗菌性能
        1.5.1 纳米银/石墨烯复合材料的制备
        1.5.2 纳米银/石墨烯复合材料的抗菌性能
        1.5.3 氧化锌/石墨烯复合材料的抗菌性能
    1.6 本论文的研究意义、研究内容及创新点
        1.6.1 本论文的研究意义
        1.6.2 本论文的研究内容及创新点
第二章 常温原位还原法制备ZnO/Ag/rGO抗菌材料
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 ZnO/Ag/rGO制备
        2.2.3 细菌培养
        2.2.4 结构表征
        2.2.5 抗菌性能测试
        2.2.6 光催化性能测试
        2.2.7 稳定性测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 原位还原法制备ZnO/Ag/rGO复合材料的实验过程
        2.3.2 ZnO/Ag/rGO结构表征
        2.3.3 ZnO/Ag/rGO形貌表征
        2.3.4 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
        2.3.5 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
        2.3.6 ZnO/Ag/rGO稳定性表征
    2.4 本章小结
第三章 乙醇溶剂热法制备ZnO/Ag/rGO抗菌材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 ZnO/Ag/rGO制备
        3.2.3 细菌培养
        3.2.4 结构表征
        3.2.5 抗菌性能测试
        3.2.6 光催化性能测试
        3.2.7 稳定性测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 ZnO/Ag/rGO结构表征
        3.3.2 ZnO/Ag/rGO形貌表征
        3.3.3 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
        3.3.4 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
        3.3.5 ZnO/Ag/rGO稳定性表征
    3.4 本章小结
第四章 乙二醇溶剂热法制备ZnO/Ag/rGO抗菌材料
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 ZnO/Ag/rGO制备
        4.2.3 细菌培养
        4.2.4 结构表征
        4.2.5 抗菌性能测试
        4.2.6 光催化性能测试
        4.2.7 稳定性测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 ZnO/Ag/rGO结构表征
        4.3.2 ZnO/Ag/rGO形貌表征
        4.3.3 ZnO/Ag/rGO抗菌性能表征
        4.3.4 ZnO/Ag/rGO光催化性能表征
        4.3.5 ZnO/Ag/rGO稳定性表征
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文及其他科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同合成过程对溶胶-凝胶法制备的ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能的影响[J]. 陈雨,余飞,刘禹彤,徐小楠,张秋平,袁欢,徐明.  材料导报. 2017(24)
[2]纳米银-石墨烯复合材料的制备及可见光光催化性能[J]. 许若鹏,石磊,黄浪欢,王亚玲,谭绍早.  稀有金属材料与工程. 2017(06)
[3]ZnO纳米材料的制备及其光催化性能研究[J]. 程涛,汪恂,朱雷,晏发春,肖峰.  工业安全与环保. 2016(05)
[4]Ag-TiO2纳米棒阵列的抗菌性和光催化性能研究[J]. 李萌,贺晓静,王会珍,杭瑞强,黄晓波,张翔宇,唐宾.  表面技术. 2016(05)
[5]Antibacterial and Antioxidant Activities of ZnO Nanoparticles Synthesized Using Extracts of Allium sativum,Rosmarinus officinalis and Ocimum basilicum[J]. Manuela Stan,Adriana Popa,Dana Toloman,Teofil-Danut Silipas,Dan Cristian Vodnar.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2016(03)
[6]不同煅烧温度对溶胶-凝胶合成的纳米ZnO光催化效果的影响[J]. 徐小楠,张秋平,张琴,袁欢,鹿轶红,周攀钒,徐明.  材料导报. 2016(02)
[7]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad.  Nano-Micro Letters. 2015(03)



本文编号：3661083