纳米氧化亚铜及其复配物的制备和抗菌性研究

发布时间：2018-02-28 17:07

  本文关键词： 氧化亚铜 复合物 合成 抗菌　出处：《浙江理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：致病微生物严重威胁着人类的健康，纺织材料在走向舒适化的过程中，抗菌纺织材料越来越引起人们的关注，逐渐成为人们的需求和选择。无机抗菌剂克服了天然和有机抗菌剂易高温分解、耐洗度差、安全性低、抗菌时间短等的缺点，因此对无机抗菌剂的研究日益增多。纳米氧化亚铜具有表面效应、小尺寸效应和量子隧道效应，这些优异的物理化学性能使它具有广阔的应用前景。它可以掺杂到其它材料中，制备载氧化亚铜的抗菌材料。论文的研究内容如下： (1)本文以硫酸铜为铜源，葡萄糖为还原剂，采用化学沉淀法制备了纳米氧化亚铜，方法简便，产物单一。论文研究了不同表面活性剂和温度对氧化亚铜形貌的影响。通过XRD的测试，结果表明氧化亚铜的粒径大约为800nm，FT-IR谱图中在628cm-1处出现了Cu-O(Ⅰ)的伸缩振动吸收峰，通过SEM分析，结果表明产物的形貌规则，大小均匀。对不同形貌氧化亚铜进行抗菌测试，结果发现氧化亚铜的抗菌性都比较好，但是八面体氧化亚铜对菌种具有较高的选择性。讨论了不同缓冲剂对氧化亚铜抗菌的影响，缓冲剂为水的抗菌性优于缓冲剂为PBS的抗菌性。同时八面体氧化亚铜的制备反应温度比较高，不适合大量生产，综合工业要求，选择四面体氧化亚铜作为抗菌剂。 (2)从产品的成本和性能出发，本文对四面体氧化亚铜进行复合改性。文献中得知适量二氧化钛可以改善原丝的性能，二氧化硅可以使纤维有更好的可纺性和拉伸性能，于是我们制备了氧化亚铜与二氧化钛、二氧化硅及氧化锌的复合物Cu2O/TiO2、Cu2O/SiO2、Cu2O/ZnO和Cu2O/TiO2/SiO2/ZnO，用FT-IR和XRD对产物进行表征，同时研究了复合物的抗菌性，结果表明Cu2O/TiO2的抗菌性是最好的。 (3)二氧化硅较氧化亚铜表面具有较多的羟基，氧化亚铜与PET熔融共混时会使聚酯降解。为了防止氧化亚铜使PET降解，对氧化亚铜进行包覆改性制备了Cu2O@SiO2和Cu2O/TiO2@SiO2，同样对包覆后的产物进行成分的表征和抗菌性能的测试。FT-IR显示出了Si-O的特征振动吸收，XPS显示除Cu、O、Ti元素外，还有Si元素的存在，SEM显示在氧化亚铜的外面包覆了一层薄薄的物质，粒径有所增大。从静态角度对Cu2O/TiO2和Cu2O/TiO2@SiO2做抗菌测试，结果显示Cu2O/TiO2@SiO2的抗菌性下降，从侧面反映SiO2包覆到氧化亚铜的外面。 (4)由于PET为聚酯，根据相似相容原理，制备了Cu2O@PMMA，，FT-IR显示出现了PMMA的特征吸收，TGA显示表面包覆的PMMA的量为5%左右，抗菌测试显示Cu2O@PMMA较氧化亚铜的抗菌性下降。但是在氧化亚铜外面包覆有机物后，可以增强氧化亚铜和纤维的相容性，减少团聚。
[Abstract]:Pathogenic microorganisms are a serious threat to human health, textile materials in the process of comfort, antibacterial textile materials have attracted more and more attention. Inorganic antimicrobial agents have overcome the disadvantages of natural and organic antimicrobial agents, such as easy decomposition at high temperature, poor washing resistance, low safety, short antibacterial time, etc. Therefore, the research of inorganic antimicrobial agents is increasing day by day. Nanocrystalline cuprous oxide has surface effect, small size effect and quantum tunneling effect. These excellent physical and chemical properties make it have a broad application prospect, and it can be doped into other materials. The antibacterial materials loaded with cuprous oxide were prepared. The research contents of this paper are as follows:. In this paper, copper sulfate as copper source and glucose as reducing agent are used to prepare nano-cuprous oxide by chemical precipitation method. The method is simple and convenient. The effect of surfactant and temperature on the morphology of cuprous oxide was studied in this paper. The results of XRD showed that Cu-O (鈪

本文编号：1548187