中空介孔载银二氧化硅微球的制备及其抗菌性能研究

发布时间：2017-03-22 17:01

  本文关键词：中空介孔载银二氧化硅微球的制备及其抗菌性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：细菌的传播和蔓延严重威胁着人类的健康,利用抗菌材料来杀灭和抑制有害细菌的生长、繁殖是提高人类健康水平的一个重要手段。纳米银抗菌材料具有抗菌广谱性,其抗菌效果强、安全性高,是近年来抗菌材料研究的重点。然而,纳米银颗粒因具有较高的表面活性而极易团聚,且存在银释放过快等问题,这些问题都将影响纳米银的高效抗菌和持久抗菌特性。针对以上问题,本论文提出开展中空介孔载银二氧化硅微球的研究,主要如下： (1)优化中空介孔二氧化硅微球的制备工艺。采用模板法与Stober法相结合的工艺,制备了粒径约3μm的单分散性中空介孔二氧化硅微球,球形规则、粒度均一,整个制备过程可控； (2)探索中空介孔载银二氧化硅微球的制备方法。首先,Ag+通过静电引力吸附在磺化聚苯乙烯(PS)模板微球表面,随后被PVP还原并稳定,得到PS/Ag复合微球；然后,TEOS在氨水催化作用下生成的二氧化硅胶粒依靠氢键作用包覆在PS/Ag微球表面,形成二氧化硅球壳；最后,通过煅烧去除PS球和PVP,得到具有中空介孔结构的载银二氧化硅微球。 (3)考察中空介孔载银二氧化硅微球的抗菌特性。中空介孔载银二氧化硅微球可有效地解决纳米银颗粒普遍存在的团聚问题,保持了纳米银的固有活性；同时,由于表面介孔结构的存在,在使用过程中,Ag+可通过这些介孔缓慢地释放,进而发挥持久的抗菌作用,有效延长使用寿命。测试表明：纳米银颗粒分散地分布于球壳内壁,没有任何团聚现象；载银量为44.67wt%时,其对大肠杆菌的抑菌率可达到99.95%；具有良好的缓释性能,可明显减缓Ag+的释放速率,延长释放时间；具有较好的抗菌持久性,载银量为44.67wt%的样品在浸泡6个月后,抑菌率仍然达到95%以上。
【关键词】：纳米银 二氧化硅 中空微球 介孔 抗菌性 缓释性能 抗菌持久性
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08;O613.72
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-28
• 1.1 抗菌材料及抗菌剂12-17
• 1.1.1 抗菌剂的分类12-14
• 1.1.2 无机抗菌剂的分类14-17
• 1.2 纳米技术在抗菌领域的应用17-18
• 1.3 纳米银抗菌剂的抗菌原理18
• 1.4 纳米银抗菌剂的制备18-21
• 1.4.1 纳米银颗粒的制备18-20
• 1.4.2 纳米银复合材料的制备20-21
• 1.5 纳米银抗菌剂的应用及评价指标21-23
• 1.5.1 纳米银抗菌剂的应用21-22
• 1.5.2 纳米银抗菌剂的评价指标22-23
• 1.6 国内外纳米银抗菌剂的研究现状及存在问题23-25
• 1.7 本文研究内容25-28
• 第二章 中空介孔二氧化硅微球的制备及表征28-42
• 2.1 实验部分29-31
• 2.1.1 实验原料29
• 2.1.2 单分散PS微球的制备29
• 2.1.3 中空介孔SiO_2微球的制备29-30
• 2.1.4 样品的测试与表征30-31
• 2.2 结果与讨论31-40
• 2.2.1 样品形貌分析31-32
• 2.2.2 热重分析32-34
• 2.2.3 FT-IR分析34-35
• 2.2.4 孔径及比表面积分析35-36
• 2.2.5 TEOS和氨水浓度的影响36-37
• 2.2.6 中空介孔SiO_2微球的合成机理研究37-40
• 2.3 本章小结40-42
• 第三章 中空介孔载银SiO_2微球的制备及其表征42-56
• 3.1 实验部分42-43
• 3.1.1 实验原料42
• 3.1.2 中空介孔载银SiO_2微球的制备42-43
• 3.1.3 样品的表征43
• 3.2 结果与讨论43-47
• 3.2.1 表面形貌分析43-46
• 3.2.2 EDS对各元素分布情况分析46
• 3.2.3 XPS分析46-47
• 3.3 不同硝酸银浓度的影响47-51
• 3.4 中空介孔载银SiO_2微球的合成机制分析51-53
• 3.4.1 中空介孔载银SiO_2微球的制备流程和合成机理51-52
• 3.4.2 PVP的还原与稳定双重作用52-53
• 3.5 本章小结53-56
• 第四章 中空介孔载银SiO_2微球的抗菌性能研究56-66
• 4.1 实验部分56-58
• 4.1.1 试剂及实验菌种56
• 4.1.2 实验过程56-58
• 4.2 样品的表征方法58-59
• 4.2.1 抗菌性能测试58
• 4.2.2 中空介孔载银SiO_2微球的缓释性能58-59
• 4.2.3 中空介孔载银SiO_2微球的抗菌持久性测试59
• 4.3 结果与讨论59-64
• 4.3.1 样品的抗菌性能测试结果分析59-60
• 4.3.2 缓释性能测试结果分析60-62
• 4.3.3 抗菌持久性测试结果分析62-64
• 4.4 本章小结64-66
• 第五章 全文总结及展望66-70
• 5.1 全文总结66-67
• 5.2 展望67-70
• 参考文献70-80
• 致谢80-82
• 个人简历82-84
• 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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5 季莉,施亦东;水溶性壳聚糖在涤纶织物后整理上的应用研究[J];纺织科技进展;2005年03期

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本文编号：261883