石墨烯量子点-银纳米材料的制备及其抗菌性能的研究

发布时间：2017-08-01 08:38

  本文关键词：石墨烯量子点-银纳米材料的制备及其抗菌性能的研究

  更多相关文章： 抑菌效应 活性氧自由基 协同作用 大肠杆菌 禾谷镰刀菌

【摘要】：由病原微生物引起的传染性疾病阻碍动植物正常生长繁殖,导致作物减产,动物患病,危害人类的身体健康。随着耐药菌的不断涌现,传统的抗菌类药物在卫生防预和疾病治疗方面面临着越来越严峻的挑战,人们对高效抗菌材料的需求日益迫切。纳米材料具有广谱杀菌范围,优良杀菌性能,病原微生物较难对纳米材料产生抗药性,逐渐受到广泛的关注和青睐。本文合成了石墨烯量子点-银纳米材料,并对其抗菌性能进行了研究。主要内容和结果如下:采用Hummers法制备了氧化石墨烯;以氧化石墨烯为原料,在温和的条件下,通过氨水和过氧化氢的共同作用,将氧化石墨烯裂解,制备了石墨烯量子点;以石墨烯量子点和银氨溶液为原料,通过原位还原的方法制备了石墨烯量子点-银复合纳米材料。荧光光谱结果表明,石墨烯量子点具有良好的荧光稳定性和抗光漂白能力,其发射光谱随激发光谱的红移而红移;傅立叶变换红外光谱结果表明,氧化石墨烯和石墨烯量子点表面均含有丰富的含氧官能团,能够被进一步修饰;透射电镜结果表明,氧化石墨烯的粒径在1μm-2μm左右,石墨烯量子点的粒径在10 nm左右,石墨烯量子点-银的粒径在30 nm左右;动态光散射结果表明,氧化石墨烯、石墨烯量子点和石墨烯量子点-银均具有良好的分散性,粒径分布均一。通过对石墨烯量子点-银的特性的研究,发现石墨烯量子点-银能够催化过氧化氢的分解,产生羟基自由基,石墨烯量子点-银具有比石墨烯量子点更强的还原性;通过石墨烯量子点银对大肠杆菌和禾谷镰刀菌抑菌效应的研究,探索了石墨烯量子点-银的抑菌机理。结果表明,石墨烯量子点-银能够抑制大肠杆菌的生长,阻碍禾谷镰刀菌孢子的萌发,对细菌和真菌都具有良好的抗菌性能。石墨烯量子点-银的最低抑菌浓度在10μg/m L。
【关键词】：抑菌效应 活性氧自由基 协同作用 大肠杆菌 禾谷镰刀菌
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;TB383.1
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 缩写名词表10-11
• 第一章 绪论11-23
• 1 抗菌药简介11-16
• 1.1 微生物的危害11-12
• 1.2 抗菌类药物的分类12-13
• 1.3 抗菌类药物的发展历史13-14
• 1.4 微生物的耐药性14-16
• 2 纳米材料的抗菌性16-22
• 2.1 纳米材料简介16-18
• 2.2 金属纳米材料在抗菌领域的应用18-19
• 2.3 碳基纳米材料在抗菌领域的应用19-21
• 2.4 复合型纳米材料在抗菌领域的应用21-22
• 3 论文的设计思想22-23
• 第二章 石墨烯量子点的制备及表征23-37
• 1 前言23-24
• 2 仪器与材料24-25
• 2.1 主要仪器24-25
• 2.2 材料25
• 3 实验方法25-27
• 3.1 氧化石墨烯的合成25-26
• 3.2 石墨烯量子点的合成26
• 3.3 石墨烯量子点-银的合成26-27
• 4 氧化石墨烯，石墨烯量子点和石墨烯量子点-银的表征27-28
• 4.1 紫外-可见光光谱表征27
• 4.2 荧光性能表征27
• 4.3 透射电镜（TEM）表征27
• 4.4 傅立叶变换红外光谱（FTIR）表征27
• 4.5 X-射线衍射（XRD）表征27-28
• 4.6 粒径分布表征28
• 4.7 Zeta电势表征28
• 5 结果分析28-36
• 5.1 石墨烯量子点合成条件的优化28-30
• 5.2 石墨烯量子点荧光性能的表征30
• 5.3 石墨烯量子点的荧光稳定性和抗光漂白性30-32
• 5.4 氧化石墨烯及石墨烯量子点的红外表征32-33
• 5.5 氧化石墨烯及石墨烯量子点的紫外表征33
• 5.6 氧化石墨烯，，石墨烯量子点和石墨烯量子点-银的形貌分析33-35
• 5.7 氧化石墨烯，石墨烯量子点和石墨烯量子点-银的晶体结构分析35-36
• 6 结论36-37
• 第三章 石墨烯量子点-银的抗菌性能研究37-58
• 1 前言37-38
• 2 材料与仪器38-40
• 2.1主要仪器38-39
• 2.2 材料39-40
• 3 实验方法40-45
• 3.1 银纳米粒子的合成40
• 3.2 石墨烯-银复合纳米材料的制备40
• 3.3 石墨烯量子点-银与 3,3',5,5'-四甲基联苯胺的反应40-41
• 3.4 石墨烯量子点-银、过氧化氢与对苯二甲酸的反应41
• 3.5 大肠杆菌生长曲线的绘制41
• 3.6 对照实验41-42
• 3.7 大肠杆菌存活率的计算42
• 3.8 荧光成像42-43
• 3.9 DNA含量的测试43
• 3.10 细胞内活性氧含量测试43
• 3.11 扫描式电子显微镜（SEM）表征43-44
• 3.12 禾谷镰刀菌孢子萌发率的计算44-45
• 4 主要表征手段45
• 4.1 紫外可见光谱表征45
• 4.2 荧光光谱表征45
• 4.3 扫描式电子显微镜（SEM）表征45
• 5 结果与讨论45-57
• 5.1 石墨烯量子点-银与TMB的显色反应45-48
• 5.2 石墨烯量子点-银、过氧化氢与对苯二甲酸（p-TA）的反应48-49
• 5.3 大肠杆菌生长曲线的绘制49-51
• 5.4 大肠杆菌的存活率51-52
• 5.5 荧光成像法计算大肠杆菌的存活率52-53
• 5.6 扫描式电子显微镜结果分析53-54
• 5.7 溶液中DNA含量的测定54
• 5.8 细胞内活性氧含量的变化54-55
• 5.9 对照实验55-56
• 5.10 石墨烯量子点-银与禾谷镰刀菌的相互作用56-57
• 6 结论57-58
• 全文总结58-59
• 参考文献59-66
• 附录66-67
• 致谢67-68

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