黄原胶—银、金纳米材料的制备及性能研究

发布时间：2017-08-04 18:41

  本文关键词：黄原胶—银、金纳米材料的制备及性能研究

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【摘要】：金属纳米材料具有良好的力、热、光、电等特性,因此广泛应用于催化、电子、航空、生物医学等领域。金属纳米材料的尺寸、形状和成分决定了其物理和化学性能,因此对金属纳米材料形态的研究具有重要意义。本论文采用液相还原法以柠檬酸三钠为保护剂、硼氢化钠为还原剂在冰浴条件下制备纳米金溶胶,采用自组装的方法制备了树枝状金纳米分形结构。研究了还原剂的量、自组装衬底、自组装温度对树枝状分形结构的影响,结果显示还原剂的量、衬底的亲疏水性、自组装时的温度对金纳米分形结构都有影响。以罗丹明6G作为拉曼探针分子检测了不同形貌金纳米树枝状结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底的活性。纳米银作为抗菌剂具有抗菌广谱性、杀菌率高、不易产生抗药性及安全性高的特性,广泛应用于抗菌材料、医疗、化妆品、生态环境等领域。目前,制备纳米银溶胶的方法有很多,但是大部分化学还原法制备时引入了杂质且粒径大小难以控制;微波法、模板法、射线照射法等制备工艺复杂。本论文采用银包金的方法制备纳米银溶胶,通过改变金种和硝酸银的比例制备了不同粒径的纳米银溶胶,通过紫外可见分光光度计检测制备的三种纳米银溶胶的吸收,结果显示三种银溶胶的吸收峰均在纳米银的特征吸收峰范围内,且随着硝酸银浓度的增加,吸收峰发生红移;通过原子力显微镜(AFM)对三种银溶胶的表面形貌进行表征,制备的颗粒形状为球形,粒径分布均一。多糖是由多个单糖通过糖苷键连接形成的高分子化合物,广泛存在于动物、植物、微生物以及真菌中,是一种可再生能源。黄原胶是一种生物高分子杂多糖,具有优良的生物相容性、水溶性以及良好的酸碱稳定性,广泛应用于化妆品、食品及医药领域。黄原胶含有较多的官能团,它在水溶液中的构象是多样的,一定浓度的黄原胶溶液通过分子自组装可以形成网状拓扑结构。本论文通过改变黄原胶的浓度运用分子自组装的方法制备不同网孔大小的黄原胶网状结构,通过MTT法测试黄原胶网状结构的抑菌性能、不同粒径纳米银颗粒的抑菌性以及8nm银溶胶的最低抑菌浓度,结果显示黄原胶结构无抑菌性能;随着粒径的增大纳米银颗粒的抑菌性能逐渐降低;粒径分布在8nm左右的银溶胶最小抑菌浓度为0.331Ug/mL。将黄原胶与纳米银溶胶通过不同的体积比混合制备黄原胶-银纳米复合材料,运用AFM对复合材料的形貌进行表征,发现银纳米颗粒非常均匀地结合在黄原胶网状结构上,黄原胶网状结构的网孔中无游离的纳米银颗粒,解决了纳米银颗粒易于团聚的缺陷。通过MTT法研究了黄原胶-银纳米复合材料的抑菌性能,结果显示黄原胶-银纳米复合材料的抑菌性能比单独的纳米银颗粒抑菌性强。研究结果表明黄原胶-银纳米复合材料在生物医学、抑菌材料领域将有广阔的应用前景。
【关键词】：纳米金 纳米银 黄原胶 表面增强拉曼散射 抑菌性
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;O636.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-26
• 1.1 金属 多糖纳米复合材料的研究意义及进展10-13
• 1.2 分子自组装技术在制备纳米材料中的应用13-15
• 1.2.1 分子自组装技术的原理13-14
• 1.2.2 分子自组装制备纳米材料的方法14-15
• 1.2.3 分子自组装技术制备纳米材料的研究进展15
• 1.3 纳米材料的表征、分析方法15-19
• 1.3.1 原子力显微镜表征15-17
• 1.3.2 紫外 可见吸收光谱分析17-18
• 1.3.3 拉曼光谱分析技术18-19
• 1.4 抑菌材料抗菌性能评价方法19-20
• 1.5 本课题研究背景及意义20-22
• 参考文献22-26
• 第二章 纳米金的制备、表征及性能研究26-38
• 2.1 引言26-27
• 2.2 实验试剂和仪器27
• 2.2.1 主要实验试剂27
• 2.2.2 主要仪器及型号27
• 2.3 纳米金自组装形成树枝状结构的制备27-31
• 2.3.1 还原剂的量对金纳米树枝结构的影响28-29
• 2.3.2 衬底对金纳米树枝结构的影响29-31
• 2.3.3 温度对金纳米树枝结构的影响31
• 2.4 枝状金纳米分形结构的元素分析31-32
• 2.5 树枝状金纳米分形结构的SERS测试32-33
• 2.6 本章小结33-35
• 参考文献35-38
• 第三章 纳米银的制备及表征38-46
• 3.1 引言38-39
• 3.2 实验试剂和仪器39
• 3.2.1 主要实验试剂39
• 3.2.2 主要仪器及型号39
• 3.3 纳米金、银的制备39-40
• 3.3.1 金种的制备39
• 3.3.2 不同粒径纳米银的制备39-40
• 3.4 纳米金、纳米银的表征40-42
• 3.4.1 纳米金的紫外吸收和AFM表征40
• 3.4.2 不同粒径纳米银的紫外吸收40-41
• 3.4.3 不同粒径纳米银的AFM表征及分析41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 参考文献43-46
• 第四章 黄原胶-银纳米复合材料的制备、表征及抑菌性能研究46-56
• 4.1 引言46-47
• 4.2 实验试剂和仪器47-48
• 4.2.1 主要试剂47-48
• 4.2.2 主要仪器及型号48
• 4.3 黄原胶 银纳米复合材料的制备及表征48-50
• 4.3.1 黄原胶网状结构的制备及表征48-49
• 4.3.2 黄原胶 银纳米复合材料的制备及表征49-50
• 4.4 黄原胶 银纳米复合材料的抑菌性能测试50-53
• 4.4.1 黄原胶的抑菌性能测试50-51
• 4.4.2 不同粒径纳米银的抑菌性能测试51
• 4.4.3 纳米银抑菌率的测定51-52
• 4.4.4 黄原胶 银纳米复合材料的抑菌性能测试52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 参考文献54-56
• 第五章 结论与展望56-58
• 5.1 结论56-57
• 5.2 展望57-58
• 硕士期间完成和发表的论文58-59
• 致谢59-60

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