自清洁ZnO纳米涂层的设计、制备及其抗细菌粘附性能的研究

发布时间：2017-12-17 10:11

  本文关键词：自清洁ZnO纳米涂层的设计、制备及其抗细菌粘附性能的研究

  更多相关文章： 自清洁 氧化锌 涂层 抗细菌粘附 透明 超疏水

【摘要】：“不良”细菌的黏附是生物医用材料、生化分析、生物化工、海洋船舶防污等研究和应用领域中都普遍涉及的一个主要问题。虽然各种细菌黏附现象过程和机理极其复杂,迄今尚未完全被人们认知和理解,人们还是从已报道的研究中受到了一些启示。合理地设计和构建具有抗生物黏附特性的表面是减少和消除生物污染的重要途径。氧化锌是一种优良低毒的无机抗菌剂,其抗菌谱较广,对细菌无耐药性,在抗菌涂层中具有广阔的应用前景。本论文系统研究了影响纳米氧化锌涂层细菌粘附特性的多个因素,包括涂层的表面形貌、润湿性以及细菌的种类等,筛选得到具有显著降低细菌粘附性的氧化锌纳米涂层,并在此基础上制备了具有透明超疏水性和自清洁性能的氧化锌纳米涂层。本论文的主要工作如下:(1)通过溶剂热法制备了一系列不同形貌的氧化锌纳米涂层,包括零维纳米颗粒、一维纳米棒和三维花状形貌,并通过XRD和SEM对其进行表征,研究不同形貌的氧化锌涂层对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的粘附性能。结果表明,不同表面形貌及表面粗糙度的结构对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的粘附都有明显影响,其中粗糙的纳米花状表面粘附的细菌数量最多,粗糙度较小的纳米颗粒状表面粘附的细菌数量最少。(2)用十六烷基三甲氧基硅烷对上述不同形貌的氧化锌涂层进行表面改性,得到具有两种不同润湿性的氧化锌涂层,对改性前后涂层的细菌粘附性能进行研究。结果表明,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌在疏水表面粘附得比亲水表面更快,且金黄色葡萄球菌表现更为明显;而纳米颗粒状表面形貌的氧化锌涂层的亲、疏水表面对细菌粘附没有明显差别。(3)根据前期的实验结果,采用溶胶-凝胶法在玻璃基材上制备出ZnO纳米颗粒涂层,通过改变Zn2+初始浓度和表面活性剂CTAB含量来调控ZnO涂层的透明性和超疏水性。该透明超疏水氧化锌涂层对水滴的长时间冲击,沙粒撞击以及刮擦实验都具有较好的机械稳定性,能够保持其超疏水性和透明性。此外,该氧化锌涂层也具有自清洁、抗紫外和生物防污等性能,在自清洁的光学涂层方面具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.41;TB306

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 潘雄;;一种高效杀菌的纳米涂层在美研制成功[J];功能材料信息;2006年06期

2 卢利平;;可提升工业能源效率的新型纳米涂层在美国问世[J];功能材料信息;2009年01期

3 龙斌;;美研发出可防物体表面结冰的新型纳米涂层[J];功能材料信息;2010年Z1期

4 ;新型纳米涂层可防物体表面结冰[J];技术与市场;2012年09期

5 ;新型纳米涂层可屏蔽上百种液体浸透[J];科技传播;2013年03期

6 ;新型纳米涂层可屏蔽上百种液体浸透[J];硅酸盐通报;2013年01期

7 ;新型纳米涂层可屏蔽上百种液体浸透[J];黑龙江科技信息;2013年04期

8 林文松,李培耀,钱士强,郭铁波,周细应;纳米涂层的研究现状与展望[J];材料保护;2003年07期

9 栗卓新,王江萍,蒋建敏,魏琪,秦灏;纳米涂层的几种制备方法[J];机械工程材料;2004年01期

10 ;纳米涂层应用于耐腐蚀部件[J];腐蚀与防护;2005年07期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 吕文生;成庆堂;孙毅;邵鹏飞;;无机有机复合纳米涂层的制备和在金属不锈钢防护上的应用[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2013年年会暨第八届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2013年

2 孟保利;;纳米涂层技术在西飞公司的应用前景分析[A];陕西省航空装备制造技术发展——第九届陕西省青年科学家论坛论文集[C];2006年

3 欧阳吾烨;Behr Michael;Todd Clifford;翟雪梅;;超微纳米涂层膜厚的快速无损检测方法研究及其在工业中的应用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第32分会：纳米表征与检测技术[C];2014年

4 孟国哲;李瑛;王福会;;Fe-20Cr纳米涂层的电化学行为[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年

5 涂江平;;基于含无机类富勒烯(IF)过渡金属硫化物纳米涂层的摩擦磨损特性[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年

6 黄若轩;祁正兵;孙鹏;王周成;;ZrN纳米涂层的制备及性能研究[A];中国化学会第27届学术年会第05分会场摘要集[C];2010年

7 伍超群;邓畅光;;低压等离子喷涂WC-Co纳米涂层的显微结构特征[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年

8 白会平;李瑛;王福会;;磁控溅射K52纳米涂层的耐盐水腐蚀行为[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年

9 白会平;李瑛;王福会;;磁控溅射K52纳米涂层的耐盐水腐蚀行为[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年

10 冯玉杰;刘峻峰;邓启东;;纳米涂层DSA电催化电极的制备及性能研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 金争;美发明纳米涂层骨科新材料[N];医药经济报;2007年

2 记者 常丽君;新型纳米涂层可屏蔽上百种液体浸透[N];科技日报;2013年

3 尹冉;纳米涂层辊首次用于宝钢冷轧[N];中国冶金报;2013年

4 晓华;美研制出杀菌威力强大的纳米涂层[N];中国医药报;2006年

5 记者 杨君 特约记者 贾海;新型纳米涂层材料投运重点工程[N];人民长江报;2010年

6 王小龙;新型纳米涂层可防物体表面结冰[N];科技日报;2010年

7 记者 杨宏辉;钛纳米涂层技术防腐性能国内领先[N];中国化工报;2009年

8 ;美科学家发明反光率低纳米涂层[N];光明日报;2005年

9 赵玉浩 焦光绪 刘英赫;我国电子材料领域又有新进展[N];中国电子报;2001年

10 慧文;包装机械关键部件金属表面纳米涂层处理[N];中国包装报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 崔宜静;HVAF技术制备不同WC粒度的WC-10Co-4Cr涂层组织及性能研究[D];华南理工大学;2016年

2 张恋;自清洁ZnO纳米涂层的设计、制备及其抗细菌粘附性能的研究[D];武汉工程大学;2016年

3 姚俊玲;硅氧烷溶胶凝胶法制备功能纳米涂层[D];浙江工业大学;2011年

4 李万青;等离子喷涂WC-17Co纳米涂层的工艺及组织性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

5 李静;氟硅改性SiO_2纳米涂层的表面结构与疏水性能调控研究[D];浙江理工大学;2016年

，

本文编号：1299718