银金属有机骨架复合抗菌材料的制备及性能

发布时间：2017-09-08 13:37

  本文关键词：银金属有机骨架复合抗菌材料的制备及性能

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【摘要】：银金属有机骨架作为一类新型抗菌材料,具备高稳定性低毒性的同时,展现了高效,持久的广谱抗菌活性,正吸引着越来越多的关注。但目前银金属有机骨架抗菌材料尚处在实验室研究阶段,其实际应用仍面临着巨大挑战。本文使用芳香族多酸(1,3,5-苯三甲酸,简称H3BTC)和咪唑(im)为配体,制备了微纳米银金属有机骨架[Ag2(HBTC)(im)]n(简称Ag-MOF-1),并研究了其抗菌性质；采用预处理组装法制备了Ag-MOF-1膜；通过静电纺丝和共混法分别制备了Ag-MOF-1@PLA纳米纤维和Ag-MOF-1@POE复合膜；研究了膜材料的稳定性和抗菌性能。主要研究内容如下：(1)微纳米Ag-MOF-1的制备及性质研究。使用硝酸银作为金属源,均苯三甲酸、咪唑作为配体,通过调控反应浓度,时间,溶剂,pH等条件,在水热条件下制备了形貌尺寸均一的微纳米Ag-MOF-1,通过热失重分析,光照分析,水环境分析,证明了Ag-MOF-1的稳定性良好；通过抑菌圈法、生长曲线法、荧光双染色法研究表明Ag-MOF-1对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度低10-20ppm杀菌率达到99%以上。(2) Ag-MOF-1膜的制备及性质研究。采用层层组装法,通过调控反应条件,在玻璃基底制备了致密均匀的Ag-MOF-1无机膜,总结出了制膜的各项工艺参数；利用XRD、FSEM等表征手段对Ag-MOF-1膜的形貌结构进行分析,证明膜的组成与Ag-MOF-1结构一致；研究表明膜具有较好的耐酸碱性,机械稳定性,热稳定性；荧光双染色法和细菌固定观察法表明Ag-MOF-1膜具有优异的抗菌性能。(3) Ag-MOF-1复合材料的制备及抗菌性能研究。采用静电纺丝法通过调控反应条件,制备了Ag-MOF-1@PLA纤维膜并得到制膜的各项工艺参数,利用XRD、FSEM、BET等表征手段分析Ag-MOF-1纤维的形貌结构表明Ag-MOF-1均匀分布在PLA中,而且在高压电场作用下,Ag-MOF-1的晶体结构没有发生改变,得到的纤维是一类多孔材料；荧光双染色法、生长曲线法表明Ag-MOF-1纤维的抗菌性能良好。将改性后的Ag-MOF-1与预处理过的POE共混得到Ag-MOF-1@POE复合材料,抑菌圈实验表明复合材料抗菌性良好,对比分析不同Ag-MOF-1含量的复合材料抗菌性发现,掺入量达到2%后,该材料有优异的的抗菌。
【关键词】：金属有机骨架 银 抗菌 膜 静电纺丝
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ261.2;TB34
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 文献综述9-29
• 1.1 抗菌材料概述9-14
• 1.1.1 抗菌材料的定义9-12
• 1.1.2 抗菌材料的发展及应用12-13
• 1.1.3 抗菌材料的性能测试13-14
• 1.2 银抗菌材料概述14-18
• 1.2.1 银抗菌材料研究进展14-15
• 1.2.2 银抗菌材料作用机理15-17
• 1.2.3 银抗菌材料目前存在的问题17-18
• 1.3 金属有机骨架(MOFs)抗菌材料概述18-23
• 1.3.1 MOFs简述18-19
• 1.3.2 MOFs抗菌材料的研究进展19-23
• 1.3.3 MOFs抗菌材料目前存在的问题23
• 1.4 银金属有机骨架膜抗菌材料概述23-28
• 1.4.1 MOFs膜材料的研究进展23-24
• 1.4.2 MOFs膜材料的制备方法24-26
• 1.4.3 MOFs复合膜材料的制备26-28
• 1.5 论文的设计思路28-29
• 2 Ag-MOF-1的制备及性能研究29-42
• 2.1 引言29-30
• 2.2 实验部分30-34
• 2.2.1 实验仪器药品30-31
• 2.2.2 测试手段31-32
• 2.2.3 实验部分32-34
• 2.3 实验结果与讨论34-41
• 2.3.1 Ag-MOF-1的形貌结构分析34-35
• 2.3.2 Ag-MOF-1的稳定性分析35-37
• 2.3.3 Ag-MOF-1的抗菌性能分析37-41
• 2.4 本章小结41-42
• 3 Ag-MOF-1膜的制备及性能研究42-53
• 3.1 引言42
• 3.2 实验部分42-44
• 3.2.1 制备Ag-MOF-1膜42-43
• 3.2.2 稳定性检测实验43-44
• 3.2.3 抗菌性能检测实验44
• 3.3 实验结果与讨论44-51
• 3.3.1 Ag-MOF-1膜的形貌结构分析44-46
• 3.3.2 Ag-MOF-1膜的稳定性分析46-48
• 3.3.3 Ag-MOF-1膜的抗菌性能分析48-51
• 3.4 本章小结51-53
• 4 Ag-MOF-1复合膜的制备及性能研究53-64
• 4.1 引言53
• 4.2 实验部分53-55
• 4.2.1 制备Ag-MOF-1@PLA复合纤维53-54
• 4.2.2 制备Ag-MOF-1@POE复合膜材料54
• 4.2.3 Ag-MOF-1复合膜抗菌性能检测54-55
• 4.3 实验结果与讨论55-62
• 4.3.1 Ag-MOF-1@PLA纤维形貌结构分析55-57
• 4.3.2 Ag-MOF-1@PLA纤维抗菌性能分析57-60
• 4.3.3 Ag-MOF-1@POE复合膜性能分析60-62
• 4.4 本章小结62-64
• 结论64-65
• 参考文献65-72
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况72-73
• 致谢73-75

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本文编号：814344