羧甲基纤维素、壳聚糖基多功能纳米纤维膜的制备与性能
本文选题:双功能纳米纤维 + Fe_3O_4 ; 参考:《北京理工大学》2015年硕士论文
【摘要】:磁性、荧光、抗菌等多功能的纳米纤维膜由于具有荧光性能、磁响应性、在纳米尺度的特性以及原材料本身所特有的抗菌性能,而可应用于很多领域,如磁性荧光双功能的纳米纤维膜可应用于肿瘤治疗、药物输送和释放等领域,荧光抗菌双功能的纳米纤维膜则可应用于伤口包敷材料等领域。本文分别以生物聚合物壳聚糖和羧甲基纤维素钠为基材,添加磁性或荧光纳米颗粒,通过静电纺丝和后处理制备了磁性荧光或荧光抗菌多功能纳米纤维膜,并探讨了纤维膜的性质,结果如下:1)CS/PEO/Fe_3O_4/CDs磁性荧光双功能纳米纤维膜首先制备了超顺磁性Fe_3O_4颗粒和荧光CDs颗粒,分别添加到CS/PEO混合溶液中,通过静电纺丝制备出具有超顺磁性和荧光性的纳米纤维膜。研究结果发现,磁性单功能纳米纤维膜的饱和磁强度随着Fe_3O_4量的增加而呈现直线增加,当Fe_3O_4含量为16%时达到最大添加量,此时纤维膜的饱和磁强度为8.63emu/g;与此相反,只添加CDs时,纤维膜的荧光强度随CDs量的增加而逐渐降低,CDs含量为1%荧光强度最强,达到158。对制备的磁性纳米纤维膜进行吸波性能的测试,证明该纤维膜具有一定的吸波性能。在CS/PEO混合溶液中加入不同含量的Fe_3O_4和CDs,分析了磁性和荧光性能的影响,结果表明CDs的加入对磁性没有影响,而Fe_3O_4的加入一定程度上降低了纤维膜的荧光强度,为了使磁性和荧光性能都达到最强,最佳含量比为Fe_3O_4和CDs的含量各为8%。抗菌实验结果表明该磁性荧光双功能纳米纤维膜具有一定的抗菌性能,杀菌率为22.7%。2)CMC/Ag荧光抗菌纳米纤维膜本文采用两种方法来制备含银纳米颗粒的纳米纤维膜。一种是直接法,将AgNO3溶解在CMC和PEO的混合溶液中进行电纺,纺丝过程中Ag+被自然光还原为Ag NPs,这种方法制备的Ag NPs存在于纤维丝的表面上,分散均匀,粒径为4.5 nm,CMC在这个过程中充当了还原剂和稳定剂的作用。这种纤维膜具有荧光性和一定的抗菌性,荧光强度为50,抑菌率为27.4%。另一种是浸泡法,将CMC/PEO的复合静电纺丝纤维膜浸泡在AgNO3溶液中,然后通过紫外光的作用将Ag+还原为单质并从内部迁移到纤维膜的表面上聚集成AgNPs。这种纤维膜有三个主要特点:一是Ag NPs基本上是在纤维丝的表面和缝隙中;二是Ag NPs的粒径随着照射时间的延长而线性增大;三是在浸泡过程中PEO消失,制备了只含有天然有机物CMC的载银纳米纤维膜。这种纤维膜具有一定的荧光性能,荧光最强达到20;同时具有很强的抑菌性,抑菌率达到97.1%。
[Abstract]:Magnetic, fluorescent, antimicrobial and other multifunctional nanofiber films can be used in many fields due to their fluorescent properties, magnetic response, nanoscale properties and antibacterial properties of the raw materials themselves. For example, magnetic fluorescent bifunctional nanofiber membrane can be used in tumor treatment, drug delivery and release, and fluorescent antibacterial bifunctional nanofiber membrane can be used in wound coating materials. In this paper, magnetic fluorescent or fluorescent multifunctional nano-fiber films were prepared by electrospinning and post-treatment, using chitosan and sodium carboxymethyl cellulose as the base materials and adding magnetic or fluorescent nanoparticles, respectively. And the properties of the fiber membrane were discussed. The results are as follows: 1 / 1 CSP / PEO / Fe3O / 4 / CDs magnetofluorescence dual-functional nanofiber membrane first prepared superparamagnetic Fe3OSP 4 particles and fluorescent CDs particles, which were added to the CS/ PEO mixed solution, respectively. Nanofibers with superparamagnetic and fluorescent properties were prepared by electrostatic spinning. The results show that the saturation magnetic intensity of the magnetic mono-functional nanofiber membrane increases in a straight line with the increase of Fe _ S _ 3O _ 4 content. When the Fe3O4 content is 16, the saturation magnetic intensity of the fiber membrane is 8.63 emu / g; on the contrary, when CDs are added only, the saturation magnetic intensity of the fiber membrane increases to 8.63 emu / g when the Fe3O4 content is 16. The fluorescence intensity of fiber membrane decreased gradually with the increase of CDs content. The wave absorption properties of the magnetic nanofiber films were tested and the results showed that the films had certain absorbing properties. The effects of magnetic and fluorescent properties on the magnetic properties were analyzed by adding different contents of Fe _ 3O _ s _ 4 and CDS in CS/ PEO mixed solution. The results showed that the addition of CDs had no effect on the magnetic properties, while the addition of Fe _ 3O _ 4 reduced the fluorescence intensity of the fiber membrane to a certain extent. In order to achieve the strongest magnetic and fluorescent properties, the optimum content ratio of Fe3Os _ 4 and CDs is 8% respectively. The results of antimicrobial experiments show that the magnetic fluorescent bifunctional nanofiber film has certain antibacterial properties, and the bactericidal rate is 22.70.2CMC / Ag fluorescent antibacterial nano-fiber film. In this paper, two methods are used to prepare the nano-fiber film containing silver nanoparticles. One is the direct method, in which Agno _ 3 is dissolved in the mixed solution of CMC and PEO and electrospun. During the spinning process, Ag is reduced to Ag NPs by natural light. The Ag NPs prepared by this method exist on the surface of the fiber and are dispersed uniformly. The particle size of 4.5 nm CMC acts as a reducer and stabilizer in this process. The fiber membrane has fluorescence and antimicrobial properties, the fluorescence intensity is 50, and the bacteriostatic rate is 27.4. The other is soaking. The composite electrostatic spinning fiber membrane of CMC / PEO is immersed in AgNo3 solution, then Ag is reduced to a single substance by ultraviolet light and transferred to the surface of the fiber membrane to form AgNPs. This fiber membrane has three main characteristics: first, Ag NPs are basically in the surface and crevice of the filament; second, the particle size of Ag-NPs increases linearly with the irradiation time; third, the PEO disappears during soaking. Silver loaded nano-fiber membranes containing only natural organic matter CMC were prepared. This kind of fiber membrane has certain fluorescence property, the strongest fluorescence is 20, and has very strong bacteriostasis, the bacteriostatic rate is up to 97.1.
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ340.64
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,本文编号:2032955
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