基于卤胺化合物的复合抗菌材料制备及性能研究
发布时间：2023-03-29 04:59
细菌、真菌等微生物感染,乃至其生物膜的形成对医疗、工业以及环境等领域造成严重的危害,并威胁着人类健康。为了有效控制和阻止致病菌及其他微生物的感染,近年来科研工作者致力于开发高效的抗菌手段,制备性能优良的抗菌材料。纺织品尤其是棉织物由于其亲水性较好且结构中存在丰富的多糖类营养物质极易携带致病菌并使之滋生。因此,为了提高纺织品的应用价值扩大其适用范围,抗菌整理逐渐成为重要的功能性整理。卤胺化合物作为高效、广谱的新兴抗菌剂,可有效的阻止微生物繁殖进而减弱致病菌引起的感染,在众多种类的抗菌剂中脱颖而出,引起科研工作者的广泛关注,为人类健康和环境卫生领域做出了很大的贡献。卤胺化合物在紫外光照下容易分解,使含氯量损失进而导致抗菌性能下降。因此提升卤胺抗菌剂的光稳定性尤其是紫外稳定性能,在其实际应用中具有十分重要的意义。本研究通过以下几个方面入手,制备高效且紫外稳定性能优异的卤胺抗菌材料。基于卤胺抗菌剂的结构,设计和制备两种不同的环状卤胺化合物前驱体,并整理到棉织物上,制备高效的抗菌棉织物;在所合成卤胺抗菌剂的基础上,引入无机纳米二氧化钛(TiO2),并对棉织物进行同浴整理,有...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 抗菌剂分类及其特点
1.3 卤胺抗菌剂
1.3.1 卤胺抗菌剂概述
1.3.2 卤胺抗菌剂分类
1.3.3 卤胺抗菌剂的应用现状及存在的问题
1.4 二氧化钛
1.4.1 二氧化钛的概述
1.4.2 二氧化钛/卤胺化合物紫外稳定性研究
1.5 卤胺化合物/季铵盐类抗菌剂的应用现状
1.6 生物膜特点
1.7 课题的主要研究内容与意义
参考文献
第二章 环状卤胺抗菌剂的合成及其应用研究
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 基于异氰尿酸抗菌剂前驱体1-(2,3-二羟基丙基)-S-三嗪-2,4,6-三酮(DTT)的合成
2.3.2 水溶性卤胺抗菌剂前驱体3-(3-氯-2-羟基丙基)-5,5-二甲基海因(CHPDMH)的合成
2.3.3 DTT在棉织物上的应用
2.3.4 CHPDMH在棉织物上的应用
2.3.5 含卤胺抗菌剂棉织物的制备及其活性氯含量的测定
2.3.6 卤胺抗菌棉织物的红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)测试
2.3.7 整理织物水洗稳定性及紫外稳定性测试
2.3.8 整理织物断裂强力测试
2.3.9 抗菌性能测试
2.4 结果与讨论
2.4.1 整理织物的红外光谱
2.4.2 整理织物的扫描电镜
2.4.3 整理织物的水洗稳定性
2.4.4 整理织物的紫外稳定性
2.4.5 机械性能测试
2.4.6 整理织物的抗菌性能
2.5 本章小结
参考文献
第三章 卤胺化合物/二氧化钛棉织物的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料和仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 DTT/TiO2整理棉织物的制备
3.3.2 整理织物的氯化及氯含量的滴定
3.3.3 DTT/TiO2整理棉织物的表征
3.3.4 DTT/TiO2整理棉织物的紫外稳定性测试
3.3.5 DTT/TiO2整理棉织物断裂强力测试
3.3.6 DTT/TiO2整理棉织物的抗菌性能测试
3.3.7 DTT/TiO2整理棉织物的细胞相容性测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 DTT/TiO2整理棉织物的红外光谱
3.4.2 DTT/TiO2整理棉织物的扫描电镜图
3.4.3 DTT/TiO2整理棉织物的X射线衍射
3.4.4 DTT/TiO2整理棉织物的机械性能
3.4.5 DTT/TiO2整理棉织物的紫外稳定性
3.4.6 DTT/TiO2整理棉织物的抗菌性能
3.4.7 DTT/TiO2整理棉织物的细胞相容性
3.5 本章小结
参考文献
第四章 二氧化钛/卤胺化合物核壳材料的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验材料和仪器
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器
4.3 实验方法
4.3.1 3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH)的合成
4.3.2 二氧化钛/卤胺化合物核壳材料[TiO2@poly(ADMH-co-MMA)NPs]的制备
4.3.3 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)NPs的氯化及含氯量的滴定
4.3.4 所制备核壳结构纳米颗粒的表征
4.3.5 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)-ClNPs的紫外稳定性及再生性能测试
4.3.6 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)-ClNPs的抗菌性能测试
4.3.7 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)-ClNPs的细胞相容性测试
4.3.8 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)NPs在棉织物上的应用
4.3.9 涂层棉织物的氯化及含氯量的滴定
4.4 结果与讨论
4.4.1 所制备核壳结构纳米颗粒的红外光谱
4.4.2 所制备核壳结构纳米颗粒的形貌结构
4.4.3 所制备核壳结构纳米颗粒的热性能
4.4.4 所制备核壳结构纳米颗粒的X射线光电子能谱
4.4.5 紫外稳定性及再生性能测试
4.4.6 抗菌性能测试
4.4.7 细胞相容性测试
4.4.8 涂层棉织物的抗菌性能测试
4.5 本章小结
参考文献
第五章 卤胺化合物改性表面修饰型二氧化钛杂化材料的制备及性能研究
5.1 引言
5.2 实验材料和仪器
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验仪器
5.3 实验方法
5.3.1 表面修饰型TiO2(MPS-TiO2NPs)的制备
5.3.2 卤胺化合物改性表面修饰型TiO2杂化材料的制备
5.3.3 MPS-TiO2@PVBC-DMH NPs的氯化及滴定分析
5.3.4 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的表征
5.3.5 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的紫外稳定性测试
5.3.6 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的抗菌性能测试
5.3.7 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs对生物膜的作用测试
5.3.8 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的生物相容性测试
5.3.9 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs在棉织物上的应用及抗菌性能分析
5.4 结果与讨论
5.4.1 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的红外光谱
5.4.2 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的透射电镜
5.4.3 所制备核壳结构纳米颗粒的热性能
5.4.4 所制备核壳结构纳米颗粒的X射线光电子能谱
5.4.5 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的紫外稳定性测试
5.4.6 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的抗菌性能测试
5.4.7 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的生物膜抑制性能
5.4.8 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的细胞相容性测试
5.4.9 涂层棉织物的抗菌测试
5.5 本章小结
参考文献
第六章 卤胺/季铵盐类聚电解质对棉织物的改性及抗细菌、真菌性能的研究
6.1 引言
6.2 实验材料和仪器
6.2.1 实验材料
6.2.2 实验仪器
6.3 实验方法
6.3.1 N-甲基丙烯酸乙酯基-N,N-二甲基癸烷基溴化铵(q-DMAEMA)
6.3.2 阳离子聚合物PQDM的合成
6.3.3 阴离子聚合物PAM的合成
6.3.4 所制备聚合物分子量和分子组成表征
6.3.5 层层自组装法整理棉织物
6.3.6 整理棉织物的氯化及滴定分析
6.3.7 整理织物的稳定性测试
6.3.8 整理织物的耐紫外性能测试
6.3.9 整理织物的抗菌性能测试
6.3.10 整理织物对生物膜作用的测试
6.3.11 整理织物的生物相容性测试
6.4 结果与讨论
6.4.1 所制备聚合物的表征
6.4.2 层层自组装整理棉织物的含氯量及接触角测试
6.4.3 层层自组装整理织物的红外光谱图和扫描电镜图
6.4.4 整理织物的水洗稳定性及汗渍稳定性测试
6.4.5 整理织物的紫外稳定性测试
6.4.6 整理织物的抗菌性能测试
6.4.7 整理织物对生物膜的作用
6.4.8 整理织物的生物相容性
6.5 本章小结
参考文献
主要结论与展望
主要结论
创新点
展望
致谢
附录 :作者在攻读博士学位期间发表的论文
本文编号：3774051
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 抗菌剂分类及其特点
1.3 卤胺抗菌剂
1.3.1 卤胺抗菌剂概述
1.3.2 卤胺抗菌剂分类
1.3.3 卤胺抗菌剂的应用现状及存在的问题
1.4 二氧化钛
1.4.1 二氧化钛的概述
1.4.2 二氧化钛/卤胺化合物紫外稳定性研究
1.5 卤胺化合物/季铵盐类抗菌剂的应用现状
1.6 生物膜特点
1.7 课题的主要研究内容与意义
参考文献
第二章 环状卤胺抗菌剂的合成及其应用研究
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 基于异氰尿酸抗菌剂前驱体1-(2,3-二羟基丙基)-S-三嗪-2,4,6-三酮(DTT)的合成
2.3.2 水溶性卤胺抗菌剂前驱体3-(3-氯-2-羟基丙基)-5,5-二甲基海因(CHPDMH)的合成
2.3.3 DTT在棉织物上的应用
2.3.4 CHPDMH在棉织物上的应用
2.3.5 含卤胺抗菌剂棉织物的制备及其活性氯含量的测定
2.3.6 卤胺抗菌棉织物的红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)测试
2.3.7 整理织物水洗稳定性及紫外稳定性测试
2.3.8 整理织物断裂强力测试
2.3.9 抗菌性能测试
2.4 结果与讨论
2.4.1 整理织物的红外光谱
2.4.2 整理织物的扫描电镜
2.4.3 整理织物的水洗稳定性
2.4.4 整理织物的紫外稳定性
2.4.5 机械性能测试
2.4.6 整理织物的抗菌性能
2.5 本章小结
参考文献
第三章 卤胺化合物/二氧化钛棉织物的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料和仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 DTT/TiO2整理棉织物的制备
3.3.2 整理织物的氯化及氯含量的滴定
3.3.3 DTT/TiO2整理棉织物的表征
3.3.4 DTT/TiO2整理棉织物的紫外稳定性测试
3.3.5 DTT/TiO2整理棉织物断裂强力测试
3.3.6 DTT/TiO2整理棉织物的抗菌性能测试
3.3.7 DTT/TiO2整理棉织物的细胞相容性测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 DTT/TiO2整理棉织物的红外光谱
3.4.2 DTT/TiO2整理棉织物的扫描电镜图
3.4.3 DTT/TiO2整理棉织物的X射线衍射
3.4.4 DTT/TiO2整理棉织物的机械性能
3.4.5 DTT/TiO2整理棉织物的紫外稳定性
3.4.6 DTT/TiO2整理棉织物的抗菌性能
3.4.7 DTT/TiO2整理棉织物的细胞相容性
3.5 本章小结
参考文献
第四章 二氧化钛/卤胺化合物核壳材料的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验材料和仪器
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器
4.3 实验方法
4.3.1 3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH)的合成
4.3.2 二氧化钛/卤胺化合物核壳材料[TiO2@poly(ADMH-co-MMA)NPs]的制备
4.3.3 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)NPs的氯化及含氯量的滴定
4.3.4 所制备核壳结构纳米颗粒的表征
4.3.5 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)-ClNPs的紫外稳定性及再生性能测试
4.3.6 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)-ClNPs的抗菌性能测试
4.3.7 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)-ClNPs的细胞相容性测试
4.3.8 TiO2@poly(ADMH-co-MMA)NPs在棉织物上的应用
4.3.9 涂层棉织物的氯化及含氯量的滴定
4.4 结果与讨论
4.4.1 所制备核壳结构纳米颗粒的红外光谱
4.4.2 所制备核壳结构纳米颗粒的形貌结构
4.4.3 所制备核壳结构纳米颗粒的热性能
4.4.4 所制备核壳结构纳米颗粒的X射线光电子能谱
4.4.5 紫外稳定性及再生性能测试
4.4.6 抗菌性能测试
4.4.7 细胞相容性测试
4.4.8 涂层棉织物的抗菌性能测试
4.5 本章小结
参考文献
第五章 卤胺化合物改性表面修饰型二氧化钛杂化材料的制备及性能研究
5.1 引言
5.2 实验材料和仪器
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验仪器
5.3 实验方法
5.3.1 表面修饰型TiO2(MPS-TiO2NPs)的制备
5.3.2 卤胺化合物改性表面修饰型TiO2杂化材料的制备
5.3.3 MPS-TiO2@PVBC-DMH NPs的氯化及滴定分析
5.3.4 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的表征
5.3.5 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的紫外稳定性测试
5.3.6 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的抗菌性能测试
5.3.7 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs对生物膜的作用测试
5.3.8 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的生物相容性测试
5.3.9 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs在棉织物上的应用及抗菌性能分析
5.4 结果与讨论
5.4.1 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的红外光谱
5.4.2 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的透射电镜
5.4.3 所制备核壳结构纳米颗粒的热性能
5.4.4 所制备核壳结构纳米颗粒的X射线光电子能谱
5.4.5 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的紫外稳定性测试
5.4.6 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的抗菌性能测试
5.4.7 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的生物膜抑制性能
5.4.8 MPS-TiO2@PVBC-DMH-ClNPs的细胞相容性测试
5.4.9 涂层棉织物的抗菌测试
5.5 本章小结
参考文献
第六章 卤胺/季铵盐类聚电解质对棉织物的改性及抗细菌、真菌性能的研究
6.1 引言
6.2 实验材料和仪器
6.2.1 实验材料
6.2.2 实验仪器
6.3 实验方法
6.3.1 N-甲基丙烯酸乙酯基-N,N-二甲基癸烷基溴化铵(q-DMAEMA)
6.3.2 阳离子聚合物PQDM的合成
6.3.3 阴离子聚合物PAM的合成
6.3.4 所制备聚合物分子量和分子组成表征
6.3.5 层层自组装法整理棉织物
6.3.6 整理棉织物的氯化及滴定分析
6.3.7 整理织物的稳定性测试
6.3.8 整理织物的耐紫外性能测试
6.3.9 整理织物的抗菌性能测试
6.3.10 整理织物对生物膜作用的测试
6.3.11 整理织物的生物相容性测试
6.4 结果与讨论
6.4.1 所制备聚合物的表征
6.4.2 层层自组装整理棉织物的含氯量及接触角测试
6.4.3 层层自组装整理织物的红外光谱图和扫描电镜图
6.4.4 整理织物的水洗稳定性及汗渍稳定性测试
6.4.5 整理织物的紫外稳定性测试
6.4.6 整理织物的抗菌性能测试
6.4.7 整理织物对生物膜的作用
6.4.8 整理织物的生物相容性
6.5 本章小结
参考文献
主要结论与展望
主要结论
创新点
展望
致谢
附录 :作者在攻读博士学位期间发表的论文
本文编号：3774051
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