高浓度纳米银的制备及其抗菌效果评价

发布时间：2021-12-17 18:20

　　为了制备具有良好稳定性的高浓度纳米银,采用紫外-可见光谱、动态光散射和透射电镜为主要手段研究了不同用量的苯扎溴铵（保护剂）对纳米银胶团粒径和稳定性的影响;然后,将稳定性最好的高浓度纳米银与异噻唑啉酮复配制备了纳米银抗菌剂,并对其抗细菌和抗真菌能力进行了评价。实验结果表明,苯扎溴铵用量过少时不足以完全负载纳米银,用量过多时也会对其稳定性产生负面影响,用量适中才能制得粒径均一、胶团稳定的纳米银溶液。当苯扎溴铵用量为8×10^-3 g/mL时,所制备的纳米银溶液具有较好的稳定性,平均粒径约30 nm,银浓度为原配方的10倍,达2.4×10^-4 g/mL。该纳米银与异噻唑啉酮按质量比100∶0.8复配后制得的纳米银抗菌剂具有广谱、高效的抗菌效果,对大肠杆菌的最小抑菌浓度仅为1.0μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2.0μg/mL,对黑曲霉和粘性红圆酵母的最小抑菌浓度为4.0μg/mL。总之,通过增加苯扎溴铵用量的方法可以大幅提高纳米银浓度,有利于纳米银抗菌剂的产业化和推广应用。 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(12)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同苯扎溴铵用量下纳米银的透射电镜图

根据上述结果,可以得出了苯扎溴铵与纳米银粒子的作用的机理,如图4所示。由图4所示,当Ag+得到电子生成Ag原子后,如果没有保护剂将形成单质银沉淀,苯扎溴铵加入后,其分子的亲水端向外与水介质接触,疏水基与银粒子发生吸附作用将其包裹在内,形成有效的空间稳定层而产生纳米银粒子。当苯扎溴铵分子过少时(图4(a)),苯扎溴铵分子不足以将溶液中的纳米银粒子包裹完全,较多裸露的纳米银粒子通过自身的布朗运动,相互吸附团聚,使得溶液的稳定性降低。随着苯扎溴铵浓度的增加,纳米银粒子外形成了有效的空间稳定层,阻止了纳米银粒子之间的吸附作用,从而提高了胶团的稳定性(图4(b))。当苯扎溴铵过量时,苯扎溴铵分子之间相互缠结,极大的挤压和破坏纳米银粒子外部的空间稳定层,使得纳米银粒子吸附团聚,纳米银粒子平均粒径增大,溶液稳定性降低(图4(c))。

图1为不同苯扎溴铵用量下高浓度纳米银溶液的紫外-可见吸收光谱图。从图1中可见,当纳米银溶液的浓度提高10倍后,苯扎溴铵保护剂用量在基础用量扩大10倍后再增加1、3、4、5、6和7倍时,其最大吸收波长分别对应为417 、412 、412、413 、414 和414 nm。当保护剂用量最少(1倍)时,其最大吸收波长为417 nm,出现了较明显的红移,且与之对应的吸光度值相对较低,半峰宽较大,说明在该溶液中,纳米银粒子粒径较大,溶液中胶体粒子的均一性较差、稳定性较低[22]。在其他苯扎溴铵用量下生成的纳米银最大吸收波长在412～414 nm,且不同样品的半峰宽相近,说明此时溶液中纳米银粒子分散性和均一性都较好。

【参考文献】：
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本文编号：3540678