超细AgO抗菌剂的制备及其在航油储运设备内涂层中的应用研究

发布时间：2020-04-24 09:49

【摘要】：航油储运设备中的微生物污染会导致其内壁的腐蚀,若受到污染的燃油被输送至飞机,则可能引起飞机燃油系统部件及发动机燃油喷嘴的故障,从而诱发飞行事故。针对这一问题,研究制备了应用于航油储运设备内壁的抗菌涂层,以杀灭、抑制航油内的微生物,探索了抗菌涂料中添加的超细过氧化银(AgO)抗菌粉体制备工艺、粉体表面处理工艺,并对抗菌粉体与036涂料的混合技术和涂膜的综合性能进行了探讨。主要研究内容及研究结果包括:采用化学液相沉积法以碳酸银、稀硝酸、氢氧化钠、过硫酸钠为原料,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂制备了超细AgO粉体,采用XRD、碘化钾(KI)滴定法和SEM分别分析了制得粉体的物相组成、粉体中AgO的含量和超细粉体的粒径与形貌。结果表明,反应体系的pH值为13.40,m(Na_2S_2O_8)与m(AgNO_3)之比为1:1,m(SDBS)与m(AgNO_3)之比为1:10,反应温度为60℃,反应时间为30 min时所制备的粉体中AgO的含量达99%,其形貌为球状和片状的混合物。采用复相乳液法,以聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、二氯甲烷(CH_2Cl_2)、超细AgO粉体为原料,Span 80为乳化剂,制备以PS为壳,以超细AgO粉体为核的具有核—壳结构的微胶囊。研究了乳化剂用量及搅拌速度对微胶囊的影响。结果表明,当m(超细AgO粉体):m(Span 80)=3:10,搅拌速度为1000 rpm时微胶囊为球形,粒径约为1μm。制备了微胶囊在涂料中含量分别为质量分数0 wt.%、0.59 wt.%、1.19 wt.%、1.78wt.%和2.35 wt.%的面漆涂料,并对制得的涂料及其形成涂膜的各项性能进行了分析。结果表明,涂膜的柔韧性、附着力、弹性、耐中性盐雾等性能随微胶囊在涂料中的质量分数增加而降低;耐冲击性、硬度、耐航油腐蚀性等性能受涂料中微胶囊含量影响较小;颜料体积浓度(PVC)随微胶囊含量的增加而增大。采用贴膜法检测了涂膜的抗菌性能,结果表明随微胶囊在涂料中添加量的增长涂膜的抗菌性能随之增强,微胶囊添加量略高于1.19 wt.%时,涂膜对枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的抗菌率均达到99%以上。
【图文】：

示意图,航油,储罐,示意图

运设备内部的微生物（microoganism）是对所有形体微小的单细胞，个体结构简单的的低等生物的通称。航油储罐和管路内部的主要污染微生物包原菌、假单孢杆菌、弧菌、芽孢杆菌等；（2）霉菌：如树脂枝孢3）酵母菌：如红酵母、假丝酵母、球拟酵母等[1]。如图 1.1 所罐底部及管线低凹部位含水的区域及油水分离界面生长繁殖[2]抑制措施，，就会产生大量的微生物新陈代谢沉积物，并产生腐油容器的涂层、腐蚀金属、影响燃油品质，还可能导致储罐或管堵塞。一旦受到微生物污染的航油被输送到飞机上，则会引起飞飞机燃油系统的仪表、控制元件和发动机燃油喷嘴等出现故障油银片腐蚀等指标不合格，进而诱发飞行事故[3,4]。

示意图,银离子,示意图,代谢酶

控制烫伤、烧伤感染的作用比目前使用的诺氟沙星银、磺胺嘧啶银等学的沈文宁等研究了银类纳米级粉体的制备工艺并评价了其性能特AgO 抗菌剂的抗菌机理gO 抗菌剂在与液体接触时释放银离子包括 Ag3+和 Ag+，这些银离子引带负电荷的微生物与之接触，在接触过程中银离子能抑制细胞壁的合成，使微生物的细胞壁完整性遭到破坏，导致其死亡。银离子还能胞膜进入其内部与代谢酶的巯基结合，使代谢酶失活，影响细胞对糖时银离子还可干扰核酸的合成与表达，并破坏核酸，使微生物细胞失。这是因为正价的银离子可与蛋白质中的 N 和 O 元素络合，破坏酶象；另一方面，银离子还可以和蛋白质中的功能基疏基（—SH）反力所必需的镁、铁、钙等金属离子，具体过程如图 1.2 所示。
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V312

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