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纳米银材料制备及其抗菌性能研究随着现代医疗技术的不断进步，人们对医疗质量和环境卫生要求也越来越高。
而细菌和病毒等微生物的抵抗力也不断提高，传统的抗菌方法已经无法满足日益增长的需求。
在这种情况下，纳米银材料应运而生。
一、纳米银材料的运用纳米银材料是指粒径小于100纳米的银颗粒。
它有一种独特的抗菌作用，可以抑制细菌和病毒等微生物的生长繁殖，具有广泛的用途。
1. 医疗领域在医疗领域，纳米银可以用于制备抗菌肛门喷剂、消毒剂、手术器械、医用敷料和纱布等。
这些产品可以有效地预防感染和交叉感染，提高医疗卫生水平。
2. 食品加工领域在食品加工领域，使用纳米银可以制造出高效的食品包装材料，并可以抑制细菌滋生，从而增强了食品的保鲜期。
3. 环保工程领域在环保工程领域，纳米银可以用于制造高效的废水处理工艺和废气处理设备。
二、纳米银材料的制备方法纳米银材料的制备方法主要有化学还原法、微乳化法、溶胶凝胶法、生物法等。
其中，化学还原法是目前应用比较广泛的一种方法。
化学还原法是将银盐还原成银粒子的一种化学反应。
通过在溶液中加入还原剂，可以使银离子逐步被还原，生成小颗粒的银粉末。
这种方法制备的银颗粒粒径较小、分散性良好、稳定性较高，适用于工业化生产。
三、纳米银材料的抗菌性能研究纳米银的抗菌性能主要与粒径大小、表面电荷、杀菌机理等因素有关。
在研究中，发现纳米银具有以下几种抗菌方式：1. 破坏菌细胞膜纳米银具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积，它的大量表面活性位点对菌细胞膜具有高度的亲和力和嵌入力。
2. 杀死细菌细胞纳米银等离子体会促进产生肝氧化酶、DNA的纤维化等缺氧血管新生因子，降低炎症介质的水平，可有效地杀死细菌细胞。
3. 导致氧化损伤纳米银通过与微生物细胞膜和蛋白质等进行化学反应，产生氧自由基和其他有毒物质，使微生物细胞膜受到氧化损伤而死亡。
总之，纳米银具有独特的抗菌性能，可广泛应用于医疗、食品加工、环保工程等领域。
如今，随着人们对健康环境要求的不断提高，纳米银材料将会有更加广阔的应用前景和更加明亮的未来。
银纳米颗粒的制备与抗菌性能研究近年来，随着微纳技术的快速发展和人们对高性能材料需求的增加，银纳米颗粒作为一种新型的高性能材料，引起了人们的广泛关注。
银纳米颗粒具有很强的抗菌性能，能够有效地抑制细菌、真菌和病毒的生长，因此被广泛应用于医疗、环保、食品安全等领域。
银纳米颗粒的制备方法目前，制备银纳米颗粒的方法主要有物理法、化学法、生物法等。
其中，化学法是最常用的方法之一。
化学法制备银纳米颗粒的关键在于还原剂的选择和添加过程。
一般使用的还原剂有：硼氢化钠、羟肟酸、贴珀铁等。
还原剂的添加过程需要控制好反应时间和温度，保证反应过程在适宜的条件下进行。
此外，反应液中的pH值对于银纳米颗粒的形貌和尺寸也有很大的影响。
生物法制备银纳米颗粒相对于化学法和物理法更加环保、可控、高效。
生物法的制备方法主要有植物提取物法、微生物发酵法、酶法等。
这些方法制备的银纳米颗粒具有高纯度、结构稳定、环保的特点。
但与之相应的，生物法制备的银纳米颗粒的生产成本较高。
银纳米颗粒的抗菌性能研究银纳米颗粒在抑菌方面具有很好的效果，已得到广泛应用。
银离子能够破坏表面电荷，使其与细菌的细胞膜相互作用，导致其死亡。
同时，银纳米颗粒具有较大的比表面积和毒力，能与细菌和真菌的外膜、细胞壁相互作用，从而引起其死亡。
近年来，银纳米颗粒的抗菌性能也逐渐得到了研究。
实验研究表明，银纳米颗粒具有较强的抗菌性能，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有良好的抑制作用。
在一定浓度下，银纳米颗粒可以有效地破坏细菌细胞膜和外膜，降低了细菌的存活率。
同时，银纳米颗粒还能有效地抑制真菌的生长和发育。
针对不同类型的细菌和真菌，需要选择合适的银纳米颗粒浓度和作用时间才能发挥最佳的效果。
结论银纳米颗粒由于其良好的抗菌性能和广泛的应用前景，近年来受到了广泛关注。
目前，银纳米颗粒的制备方法主要有化学法、物理法和生物法。
生物法制备的银纳米颗粒因其环保、可控、高效等特点，具有较好的发展前景。
纳米银杀菌剂的制备及性能测试近年来，随着科技的不断发展，纳米技术的应用也越来越广泛。
其中纳米银是一种具有很好的抗菌作用的纳米材料，广泛应用于医疗、生活等领域。
纳米银杀菌剂作为一种新型的抗菌剂，已经成为了研究热点之一。
本文将介绍纳米银杀菌剂的制备及性能测试。
一、纳米银杀菌剂的制备目前，制备纳米银杀菌剂的方法主要包括机械合成法、物理化学法和生物合成法。
本文以物理化学法为例进行讲解。
物理化学法是通过物理和化学手段将银离子还原成纳米银颗粒，制成纳米银杀菌剂。
具体制备过程如下：1、选择适当的还原剂和表面活性剂。
2、将适量的还原剂、表面活性剂和银离子溶于溶剂中，充分混合，并利用加热和紫外线辐射等方法对混合溶液进行处理。
3、经过一定时间的处理后，混合溶液中会出现纳米银颗粒，可以用离心机和滤膜将纳米银颗粒分离出来。
4、将分离出来的纳米银颗粒进行重新分散和稳定处理，得到纳米银杀菌剂。
二、纳米银杀菌剂的性能测试纳米银杀菌剂的性能测试主要包括对其抗菌性能、生物毒性、稳定性等方面的测试。
1、抗菌性能测试抗菌性能测试是评估纳米银杀菌剂杀菌能力的主要方法，包括对细菌和真菌等微生物的抗菌效果测试。
在实验中，可以用菌草块扩散试验、浸渍法、接种法等方法进行测定。
通过测定纳米银杀菌剂与不同种类细菌接触后，细菌的生长情况和存活率，来评估其抗菌性能。
2、生物毒性测试纳米银杀菌剂的生物毒性测试是评估其对细胞、器官和人体等方面的影响。
主要包括体外和体内实验两种方法。
体外实验是评估其对细胞外环境的影响，可以通过对细胞的形态、细胞膜结构、细胞生长率等进行检测。
而体内实验则是评估其对动物体内的影响，可以通过动物组织、代谢和健康状况的变化来评价。
3、稳定性测试稳定性测试是评估纳米银杀菌剂在不同环境下的稳定性，包括温度、pH值、湿度等因素的影响。
通过对不同条件下纳米银杀菌剂的颗粒大小、分布情况、表面电位等进行测试和分析，来评估其在实际应用中的稳定性。
《载银多壁碳纳米管抗菌剂及其在纤维中的应用》一、引言随着科技的进步和人们对生活品质的追求，抗菌材料在各个领域的应用越来越广泛。
载银多壁碳纳米管抗菌剂作为一种新型的纳米材料，因其独特的物理化学性质和良好的抗菌效果，在纤维制品中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍载银多壁碳纳米管抗菌剂的制备方法、性能特点及其在纤维中的应用。
二、载银多壁碳纳米管抗菌剂的制备载银多壁碳纳米管抗菌剂是通过将银离子负载在多壁碳纳米管表面而制成的。
制备过程中，首先需要合成多壁碳纳米管，然后通过化学或物理方法将银离子固定在碳纳米管表面。
这种方法可以有效地提高银离子的抗菌性能，同时增强碳纳米管的机械性能和化学稳定性。
三、载银多壁碳纳米管抗菌剂的性能特点1. 高效抗菌性：载银多壁碳纳米管抗菌剂对多种细菌、真菌等微生物具有显著的抑制和杀灭作用，可广泛应用于医疗、卫生、食品等领域。
2. 良好的生物相容性：该抗菌剂对人体无毒无害，具有良好的生物相容性。
3. 持久的抗菌效果：银离子具有长期稳定的抗菌性能，可保持较长时间的抗菌效果。
4. 优异的物理化学性质：多壁碳纳米管具有优异的机械性能、导电性和导热性，可提高纤维制品的性能。
四、载银多壁碳纳米管抗菌剂在纤维中的应用载银多壁碳纳米管抗菌剂在纤维中的应用主要体现在以下几个方面：1. 纺织品：将载银多壁碳纳米管抗菌剂添加到纺织品中，可制备出具有抗菌、防臭、防霉等功能的纺织品，广泛应用于医疗、卫生、运动等领域。
2. 医疗用品：载银多壁碳纳米管抗菌剂可用于制备医用纱布、绷带、手术服等医疗用品，有效防止术后感染和交叉感染。
3. 过滤材料：利用载银多壁碳纳米管抗菌剂的优异性能，可制备出具有高效过滤和抗菌功能的空气过滤材料和水处理过滤材料。
4. 其他领域：此外，载银多壁碳纳米管抗菌剂还可应用于塑料、橡胶、涂料等领域，提高产品的抗菌性能和耐用性。
五、结论载银多壁碳纳米管抗菌剂作为一种新型的纳米材料，具有高效抗菌性、良好的生物相容性、持久的抗菌效果和优异的物理化学性质。
《载银4A沸石抗菌剂及载银锌纳米SiO2抗菌纤维的制备、结构与性能的研究》篇一一、引言近年来，随着人们对于健康生活的关注度不断提升，抗菌材料的研发和应用变得日益重要。
其中，载银抗菌剂及抗菌纤维作为高效、环保的抗菌材料，具有广泛的应用前景。
本文旨在研究载银4A沸石抗菌剂及载银锌纳米SiO2抗菌纤维的制备方法、结构特性及性能表现。
二、载银4A沸石抗菌剂的制备、结构与性能（一）制备方法载银4A沸石抗菌剂的制备主要包括原料准备、混合、煅烧及银离子负载等步骤。
首先，选取优质4A沸石原料，与银盐溶液进行混合，然后进行煅烧处理，使银离子固定在沸石结构中。
（二）结构特性载银4A沸石抗菌剂具有独特的孔隙结构和较高的比表面积，这使得其具有优异的吸附性能和良好的银离子缓释性能。
此外，银离子的负载使得抗菌剂具有广谱抗菌性能。
（三）性能表现实验结果表明，载银4A沸石抗菌剂对多种细菌具有显著的抑制和杀灭作用，且抗菌效果持久。
同时，该抗菌剂具有良好的化学稳定性和热稳定性，可广泛应用于医疗、卫生、食品等领域。
三、载银锌纳米SiO2抗菌纤维的制备、结构与性能（一）制备方法载银锌纳米SiO2抗菌纤维的制备主要采用溶胶-凝胶法。
首先，制备含有银和锌的硅酸盐前驱体溶液，然后通过纤维纺丝技术制成纤维，最后进行热处理，使纤维形成纳米结构并固定银和锌离子。
（二）结构特性载银锌纳米SiO2抗菌纤维具有独特的纳米结构和较高的比表面积，这使得其具有优异的物理性能和良好的银锌离子缓释性能。
此外，纤维的表面富含硅羟基等活性基团，有利于提高纤维的生物相容性和抗菌性能。
（三）性能表现实验结果显示，载银锌纳米SiO2抗菌纤维对多种细菌具有高效的杀灭作用，且具有较好的耐洗涤性和稳定性。
此外，该纤维还具有良好的生物相容性和低过敏性，可广泛应用于医疗、卫生、家居等领域。
四、结论本文研究了载银4A沸石抗菌剂及载银锌纳米SiO2抗菌纤维的制备方法、结构特性和性能表现。
纳米银颗粒抗菌材料的制备与抗菌性能研究随着微生物感染的增加和抗生素耐药性的威胁，研究纳米银颗粒抗菌材料成为了一个备受关注的领域。
本文将介绍纳米银颗粒抗菌材料的制备方法和其对各类病原菌的抗菌性能研究成果。
一、纳米银颗粒的制备方法在纳米领域中，制备纳米银颗粒的方法主要包括化学还原法、溶液法、物理气相法等。
其中，化学还原法是最常用的方法之一。
在该方法中，还原剂（如氢氯酸）作为还原剂，将银离子还原成金属银颗粒。
此外，溶液法通过将银盐溶解在水中，再通过加热、搅拌等方法来制备纳米银颗粒。
物理气相法则是通过介质蒸发和凝聚的方式制备纳米银颗粒。
二、纳米银颗粒的抗菌性能研究纳米银颗粒具有优异的抗菌性能，可以抑制多种病原菌的生长和繁殖。
研究表明，纳米银颗粒对常见的致病菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及耐药菌等都具有显著的抑制作用。
这是因为纳米银颗粒具有较大的比表面积和较高的表面能，使其与细菌细胞表面的蛋白质和DNA等具有亲和力，从而破坏了细菌的生物膜结构，进而抑制了其生长和繁殖。
另外，纳米银颗粒对真菌的抑制作用也值得关注。
研究发现，纳米银颗粒对霉菌和酵母菌都具有较强的杀菌作用。
这主要是因为纳米银颗粒可以与真菌细胞膜结合并破坏其结构，导致真菌细胞的死亡。
三、纳米银颗粒抗菌材料的应用前景纳米银颗粒抗菌材料具有广阔的应用前景。
在医疗领域，纳米银颗粒可以应用于外科手术器械、医疗敷料和抗菌涂层等，用于预防和治疗感染。
此外，纳米银颗粒也可应用于食品保鲜和饮用水处理等领域，以减少微生物污染。
在纺织品和建筑材料中添加纳米银颗粒也可实现抗菌功能，从而提高产品的附加值。
然而，纳米银颗粒的应用也面临一些挑战。
首先，纳米银颗粒的合成成本较高，需要通过一系列复杂的制备工艺来实现。
其次，纳米银颗粒在长时间使用后可能出现聚集和沉积问题，降低了抗菌效果。
此外，纳米银颗粒的毒性与生物安全性也是需要重视的问题。
综上所述，纳米银颗粒抗菌材料因其良好的抗菌性能具有广泛的应用前景。
《载银多壁碳纳米管抗菌剂及其在纤维中的应用》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高，抗菌材料在日常生活中的应用越来越广泛。
其中，载银多壁碳纳米管抗菌剂因其独特的物理化学性质和良好的抗菌效果，受到了广泛关注。
本文将详细介绍载银多壁碳纳米管抗菌剂的制备方法、性能特点及其在纤维中的应用。
二、载银多壁碳纳米管抗菌剂的制备方法载银多壁碳纳米管抗菌剂是通过将银离子负载于多壁碳纳米管表面而制成的。
制备过程中，首先需要合成多壁碳纳米管，然后通过化学或物理方法将银离子固定在碳纳米管表面。
制备方法主要包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、浸渍法等。
三、载银多壁碳纳米管抗菌剂的性能特点1. 抗菌性能：载银多壁碳纳米管抗菌剂具有优异的抗菌性能，对多种细菌和病毒具有显著的抑制和杀灭作用。
2. 稳定性：银离子与碳纳米管表面的结合力强，使得抗菌剂具有良好的稳定性，不易脱落或分解。
3. 生物相容性：载银多壁碳纳米管抗菌剂对人体无害，具有良好的生物相容性。
4. 制备成本低：该抗菌剂制备工艺简单，成本低廉，适合大规模生产。
四、载银多壁碳纳米管抗菌剂在纤维中的应用载银多壁碳纳米管抗菌剂可广泛应用于纺织、医疗、卫生等领域中的纤维制品。
在纤维中的应用方式主要有两种：一种是直接将抗菌剂添加到纤维中，制成具有抗菌功能的纤维；另一种是将抗菌剂与其他材料复合，制成复合型纤维。
在纺织领域，载银多壁碳纳米管抗菌剂可应用于制作内衣、袜子、床单、毛巾等贴身衣物和家居用品。
这些产品在使用过程中，能够有效地抑制细菌和病毒的滋生，提高产品的卫生性能。
在医疗领域，载银多壁碳纳米管抗菌剂可用于制作手术缝合线、医疗纱布、绷带等医用材料。
这些材料具有优异的抗菌性能，能够有效地降低术后感染的风险。
此外，载银多壁碳纳米管抗菌剂还可与其他纤维材料复合，制备出具有特殊功能的复合纤维。
例如，与导电纤维复合，可制备出具有抗菌和导电双重功能的纤维；与光催化纤维复合，可制备出具有自清洁和抗菌功能的纤维等。
《生物复合银纳米材料的绿色合成及其抗菌性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，银纳米材料因其独特的物理化学性质和广泛的应用前景，已成为当前研究的热点。
其中，生物复合银纳米材料以其优异的生物相容性和良好的抗菌性能，在医疗、环保、食品包装等领域展现出巨大的应用潜力。
然而，传统的银纳米材料合成方法多采用化学还原法，往往伴随着高能耗、高污染等问题。
因此，寻求一种绿色、环保的合成方法，对于生物复合银纳米材料的可持续发展具有重要意义。
本文旨在研究生物复合银纳米材料的绿色合成方法，并探讨其抗菌性能，为相关领域的实际应用提供理论依据。
二、生物复合银纳米材料的绿色合成1. 材料与方法本研究采用生物分子（如多糖、蛋白质等）为还原剂和稳定剂，通过绿色合成方法制备生物复合银纳米材料。
具体步骤包括：将生物分子与银盐溶液混合，在一定温度和pH值条件下，发生还原反应，生成银纳米粒子。
通过控制反应条件，可得到不同形貌和粒径的银纳米材料。
2. 结果与讨论（1）合成过程分析采用生物分子为还原剂和稳定剂，可以在较温和的条件下实现银纳米粒子的绿色合成。
在合成过程中，生物分子通过与银离子发生络合作用，降低银离子的还原电位，从而促进银纳米粒子的生成。
此外，生物分子中的官能团还能吸附在银纳米粒子表面，起到稳定作用。
（2）形貌与结构表征通过透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等手段，对合成的生物复合银纳米材料进行形貌和结构表征。
结果表明，合成的银纳米粒子具有较好的分散性和均匀性，粒径可控。
XRD 分析表明，银纳米粒子具有面心立方结构。
三、抗菌性能研究1. 实验方法采用典型菌种（如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等）进行抗菌实验，通过比较生物复合银纳米材料与对照组的抗菌效果，评估其抗菌性能。
2. 结果与讨论（1）抗菌效果分析实验结果表明，生物复合银纳米材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有良好的抗菌效果。
与对照组相比，生物复合银纳米材料能在较短时间内显著抑制菌种生长，甚至实现完全杀灭。
纳米银材料的制备及其抗菌应用研究近年来，随着人们对健康和环境的重视，纳米银材料逐渐被广泛应用于医疗、食品安全、环境治理等领域。
纳米银材料是指银粒子的尺寸小于100纳米的粒子，具有良好的抗菌、抗病毒和抗真菌等特性，被广泛应用于抗菌制品的制备中。
本文将探讨纳米银材料的制备及其抗菌应用研究。
一、纳米银材料的制备方法纳米银材料的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法三种。
物理法包括电弧法、激光剥离法、放电等离子体法等，化学法包括还原法、溶胶-凝胶法、水热法等，生物法则是指利用具备还原能力的生物或生物分子将银离子还原为纳米银颗粒。
以还原法为例，它是一种比较成熟的制备纳米银材料的方法。
还原法制备纳米银材料的原理是利用还原剂将银离子逐步还原为纳米银颗粒，常用还原剂有多糖、羟丙基甲基纤维素、异构糖等。
还原法的优点是简单易操作，所制备的纳米银颗粒形状和大小可控，但不易实现大规模生产。
二、纳米银材料的抗菌应用研究纳米银材料的抗菌应用主要体现在医疗、食品安全、环保等领域。
在医疗领域，纳米银材料作为抗菌药物得到广泛应用。
纳米银材料可以通过破坏细菌细胞的膜结构和DNA等的特性，对细菌、真菌等进行抗菌。
目前，纳米银材料的临床应用主要是在医用敷料、医用器械等方面。
其中，利用纳米银包裹的纤维素纤维制备的敷料具有良好的抗菌效果，可以有效地避免感染。
在食品安全方面，纳米银材料在食品保鲜和包装中的应用具有广阔的前景。
研究表明，纳米银材料可以有效抑制食品中的微生物生长，延长食品保鲜期。
此外，将纳米银材料应用于食品包装中，可以有效地防止食品被微生物污染，保障食品安全。
在环保领域，纳米银材料可以通过对污染物的吸附和生物降解等作用，可作为新型环境治理材料。
研究表明，利用纳米银材料对水体中的有害物质进行吸附可以有效地使水质净化，还可以将其应用于空气净化中。
三、纳米银材料的发展趋势随着研究的深入，纳米银材料的应用范围也在不断扩大。
未来，纳米银材料还将应用于化妆品、日常清洁用品等领域。
《生物复合银纳米材料的绿色合成及其抗菌性能研究》篇一摘要：本文针对生物复合银纳米材料的绿色合成技术进行了研究，并通过实验对其抗菌性能进行了深入探讨。
采用环保的合成方法制备出生物复合银纳米材料，并通过多种表征手段对其结构与性能进行了分析。
实验结果表明，所合成的生物复合银纳米材料具有良好的抗菌性能，为绿色合成技术在抗菌材料领域的应用提供了新的思路。
一、引言随着纳米科技的快速发展，银纳米材料因其独特的物理化学性质在众多领域得到了广泛应用。
其中，银纳米材料的抗菌性能尤为突出，被广泛应用于医疗、卫生、食品包装等领域。
然而，传统的银纳米材料合成方法往往存在能耗高、环境污染等问题。
因此，研究绿色、环保的银纳米材料合成技术，对于推动纳米科技可持续发展具有重要意义。
二、生物复合银纳米材料的绿色合成1. 合成方法本研究采用生物法结合绿激光辅助法，通过简单的液相反应成功合成出生物复合银纳米材料。
该方法利用天然生物分子作为还原剂和稳定剂，辅以绿色光源进行诱导反应，大大降低了能耗并减少了环境污染。
2. 实验过程实验中，首先将天然生物分子与银盐溶液混合，然后在绿激光的照射下进行反应。
通过控制反应温度和时间，得到生物复合银纳米材料。
通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对合成的银纳米材料进行形貌和结构分析。
三、生物复合银纳米材料的结构与性能表征1. 结构分析通过SEM和TEM观察发现，所合成的生物复合银纳米材料具有均匀的粒径分布和良好的分散性。
X射线衍射（XRD）分析表明，银纳米晶体的结构为面心立方（fcc）结构。
2. 性能表征利用紫外-可见光谱（UV-Vis）对银纳米材料的表面等离子共振（SPR）效应进行表征，结果表明其具有良好的光学性能。
此外，通过热重分析（TGA）和红外光谱（IR）等手段对银纳米材料的热稳定性和表面官能团进行了分析。
四、生物复合银纳米材料的抗菌性能研究1. 实验方法采用标准菌株进行抗菌实验，通过测量菌株生长曲线和最小抑菌浓度（MIC）来评估银纳米材料的抗菌性能。
第62卷 第1期2010年2月 有 色 金 属Nonferr ou sM et als Vo l 162,No 11 Feb ruary .2010载银纳米铁酸铜抗菌剂的制备及抗菌性能廖辉伟,穆 兰,童 云(西南科技大学先进建筑材料四川省重点实验室,四川绵阳621010) 摘 要:以纳米铁酸铜(C uFe 2O 4)复合氧化物为载体,通过吸附制备载银抗菌剂,用抑菌圈直径和杀菌率表征抗菌性能。
选择pH 值范围为515～710、吸附时间8h 、吸附温度50℃为纳米CuFe 2O 4对银离子的吸附条件。
当焙烧温度为500℃时Ag +能够有效缓释,并具有抗菌持久性。
具有相近粒径和相同载银量的载银纳米CuFe 2O 4抗菌能力强于载银纳米Si O 2。
载银纳米C uFe 2O 4抗菌剂具有较好的抗菌性能,随着抗菌剂载银量的增加抗菌能力增强,抗菌剂的焙烧温度影响银离子的溶出能力与缓释能力。
载体本身较强的吸附、催化能力产生的对细菌的破坏及其中铜元素的存在有利于增强抗菌剂抗菌性能。
关键词:无机非金属材料;纳米铁酸铜;载银抗菌剂;抗菌性能;杀菌率中图分类号:O614112 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2010)01-0044-05收稿日期:2007-12-11基金项目:国家自然科学基金资助项目(10576026)作者简介廖辉伟(6),男,四川盐亭县人,副教授,主要从事功能复合材料的研究。
随着人们生活质量的提高,保持环境卫生,创造健康的生活环境越来越受到重视。
然而,实际生活中,各种有害细菌无处不在,应用抗菌材料是防止和杀灭细菌的有效途径。
抗菌材料是由少量的抗菌剂添加到普通材料中制成的,其中的关键成分是抗菌剂。
抗菌剂可分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂等几大类。
天然抗菌剂来自天然植物的提取物质,通常其成本高,制备困难。
有机抗菌剂杀菌快,抗菌范围广,但通常具有毒性,化学稳定性较差,抗菌持久性差。
无机抗菌剂具有化学稳定性好,抗菌持久,耐高温性好等特点[1]。
银、铜、锌等重金属离子具有抗菌作用,其中银的杀菌能力最强[2],因此,载银抗菌剂是一类重要的无机抗菌剂,抗菌广泛性强,安全性高,具有广阔的应用前景。
目前,对于银的载体研究很多,主要有二氧化硅、二氧化钛、沸石、氧化物等[3-9],但是对于应用铁酸盐复合氧化物做银的载体还未见报道。
铁酸铜CuFe 2O 4复合氧化物具有很好的吸附、催化性能及磁响应性能,可以用磁分离方法方便快速的进行分离回收,目前已有用铁酸铜吸附As (Ⅴ)、去除染料酸性红B 以及对CO 2吸附、催化分解等[10-13]方面的研究,均达到了理想的效果。
利用复合氧化物纳米CuFe 2O 4作为银的载体来制备抗菌剂,研究分析了该抗菌剂的载银能力及抗菌性能的影响因素。
载银钠米铁酸铜抗菌剂有望添加到水泥、陶瓷、涂料等中起抗菌作用。
1 实验方法111 抗菌剂的制备11111 纳米CuFe 2O 4的制备。
按摩尔比1∶2配制Cu (NO 3)23H 2O 和Fe (NO 3)39H 2O 的混合溶液,与一定量的N a OH 溶液反应,制成水溶胶,洗涤、抽滤后,加入高压反应釜,在温度为320℃的条件下水热合成2h,洗涤干燥后得载体纳米CuFe 2O 4复合氧化物。
11112 抗菌剂的制备。
各称取215gCuFe 2O 4加入配制的一系列浓度的250mL Ag NO 3溶液中,在一定的温度及pH 值条件下吸附载银,洗涤、抽滤、干燥、焙烧后研磨,即得载银纳米C uFe 2O 4抗菌剂。
11113 抗菌剂载银量的测定。
采用佛尔哈德法以硫氰酸钾溶液为滴定液,硫酸铁铵为指示剂,测定吸附后的滤液中A g +含量,从而计算纳米CuFe 2O 4抗菌剂的载银量。
112 抗菌剂的抗菌性能检测试验以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌(西南科技大学生命科学与工程学院提供)三种实验室的常用菌种为测试菌种。
11211 抗菌性能的定性检验。
采用测抑菌圈法来定性地测定抗菌剂的抗菌能力。
配制牛肉膏蛋白胨琼脂培养基,倒入培养皿中,每皿20mL 左右,杀菌3,凝固,加入培养了数小时的菌液,涂匀。
用打孔器打孔后放入抗菌剂药片,将培养基放入恒温3℃培养箱培养后测量抑菌圈直径。
:197-0min 724h11212 抗菌性能的定量检验。
选用振荡烧瓶实验法定量地检验载A g 纳米CuFe 2O 4的抗菌能力。
把样品投入到盛有菌液的三角烧瓶中,振荡2h 后用平板菌落计数法计测烧瓶内的细菌数,并与振荡前的细菌数比较,计算抗菌材料的杀菌率。
11213 抗菌性能对比试验。
选择同纳米铁酸铜粒度接近的Si O 2(制备方法参照文献[5]),使其载银量与纳米铁酸铜相同均为5%。
分别取相同质量的载银纳米铁酸铜、载银纳米Si O 2及未载银的纳米铁酸铜,测量杀菌率进行对比分析。
2 试验结果与讨论211 纳米C uFe 2O 4载银量的影响因素21111 pH 值的影响。
取0101mol L -1的A g NO 3溶液,用硝酸和氨水调节溶液的pH 值,吸附载银8h 后,测定载银量。
所得溶液的pH 值与纳米CuFe 2O 4载银量的关系曲线如图1所示。
图1 pH 值对载银量的影响Fig 11 Influence of pH value on sil ve r content由图1可见,Ag NO 3溶液的pH 值对纳米CuFe 2O 4的载银量有较大的影响,在pH 值为酸性范围内,载银量较低,并且随着pH 值的升高而增加。
这是因为,在酸性条件下,溶液中存在大量的H +,与Ag +形成竞争吸附,首先吸附到吸附剂表面,有研究[10]测定,在pH <512时,CuFe 2O 4带正电,pH >512时,CuFe 2O 4带负电,因而在pH 值较低的情况下不利于对Ag +的吸附。
在pH 值为中性时,其吸附量相对比较稳定。
而当pH 值为碱性时,铁酸铜的吸附量略有上升。
分析原因为,在碱性条件下,溶液中含有较多的OH -,与Ag +反应生成Ag OH ,进一步分解生成Ag 2O 沉淀,而不是以Ag +的形式吸附在载体上,则测量吸附后的溶液中+的含量降低较多,从而计算F O 对银的吸附量加大。
另外,有部分O 吸附在F O 粒子上,也会影响其杀菌性能。
因此,试验中选择pH 值范围为515～710。
21112 吸附温度的影响。
控制硝酸银溶液初始浓度为0101mol L-1,pH 值为6,测量CuFe 2O 4在不同的吸附温度下的载银量,如图2所示。
可见,在温度较低时,随着吸附温度的升高,载银量相应提高,当温度为50℃时,载银量达到最大,温度再升高,载银量则减少。
这是因为,随着吸附温度的提高,溶液中离子的活性提高,运动速度加快,加大了Ag +与吸附剂粒子碰撞的机会,载银量加大,但是吸附过程是一个放热过程,随着温度的升高,体系的热量增加,脱附速度大于吸附速度,载银量反而降低。
因此,试验中选择吸附温度为50℃。
图2 吸附温度对载银量的影响Fig 12 Influence of ads orpti ontempera ture on silver con t ent21113 吸附时间的影响。
图3为50℃时,吸附时间与载银量的关系曲线。
在前6h 内,随着吸附时间的延长,载银量增加的速度较快;继续延长吸附时间,则曲线趋于平坦,可认为此时已接近吸附平衡。
CuFe 2O 4对A g +的吸附时间较长,存在着化学吸附,这可能是由于纳米粒子的尺寸小,表面积大,位于表面的原子占很大比例,表面的原子具有不饱和的悬挂键,与碰撞的Ag +结合,形成化学吸附。
为较充分地吸附,试验中选择吸附时间为8h 。
21114 Ag +浓度的影响。
当pH 值为6,吸附温度为50℃,吸附时间为8h 时,改变Ag +的初始浓度,测量CuFe 2O 4的载银量,如图4所示。
由图4可见,当A g +初始浓度较低时,随着Ag +浓度的增加,抗菌剂中银的含量增加的很快,当Ag NO 3初始浓度达到约1L -1以上时,抗菌剂中银增加的速度降低。
当NO 3初始浓度为1L 时,银的吸附量约为5%。
54第1期 廖辉伟等:载银纳米铁酸铜抗菌剂的制备及抗菌性能A g Cu e 24A g 2Cu e 24001mol Ag 001mol -1图3 吸附时间对载银量的影响F i g 13 Influence of ads orp ti on ti m e on sil ve rcontent图4 Ag +浓度对载银量的影响Fig 14 Influence of C (Ag +)on sil ve r content212 抗菌剂抗菌性能的影响因素21211 银含量对抗菌性能的影响。
表1为所制备抗菌剂的定性检验结果,列出了不同载银量抗菌剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径。
可见,所制备的抗菌剂对三种细菌均有较好的抑制作用,并且,随着抗菌剂银含量的增加,抑菌圈直径增大,抗菌剂抗菌性能增强。
其中,在三种细菌中,对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强,其次是大肠杆菌、枯草芽孢杆菌。
当抗菌剂中银含量为516%时,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达到1510mm ,对大肠杆菌的抑菌圈直径达到1315mm ,对枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径达到1219mm 。
通常认为,一种抗菌材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌都有很好的抗菌效果,则认为该抗菌材料具有广谱抗菌性,因此,通过定性检验,试验中所制备的载银纳米CuFe 2O 4有较好的抗菌性能及广谱抗菌性。
11 焙烧温度对抗菌性能的影响。
表为振荡烧瓶实验法测量的不同温度下焙烧制备的抗菌剂对三种细菌的杀菌率。
由表可见,未经焙烧和低温焙烧的抗菌剂在首次使用时杀菌率均达100%,但在重复使用后,基本上失去杀菌作用。
抗菌剂在500℃焙烧后,杀菌率较未经焙烧和低温焙烧的抗菌剂稍低,重复使用后杀菌率仍能基本保持。
这是因为,银型抗菌剂杀菌是通过Ag +与带负电的细菌机体吸引[14],穿透细胞壁,使其细胞壁受损死亡而起到杀菌作用。
当对抗菌剂不进行焙烧处理或是焙烧温度较低时,抗菌剂中的银全部以Ag +的形式存在,在水中能够大量溶出,因此首次杀菌效果好。
但是该种状态下Ag +容易游离,没有缓释的能力因而留存在溶液中,造成抗菌剂中银的大量流失,从而过早的失去抗菌性能。
为保持抗菌剂的持续抗菌性,需要对载银抗菌剂进行焙烧处理,使银转变成单质银,虽然A g +的溶出能力有所降低,但是增强了缓释能力,抗菌持久性增强。
表1 不同载银量抗菌剂的抑菌圈直径/mmTable 1 Antibacte rial l oop dia m ete r of antibac t e ri a lagents with diffe rent silver content载银量/%抑菌圈直径/m m 大肠杆菌金黄色葡萄球菌枯草芽孢杆菌216714816618317818101281241410161214917516131515101219表2 不同焙烧温度下制备抗菌剂的杀菌率/%Table 2 B acteric idal ra te of antibac terial agents p repa reda t different sintering tempe ra ture使用细菌焙烧温度/℃未焙烧3005008001000大肠杆菌100100987348首次使用金黄色葡萄球菌1001001007855枯草芽孢杆菌100100936640大肠杆菌1416977346重复使用金黄色葡萄球菌17181007654枯草芽孢杆菌1012936538 另外,从表2还可以看出,焙烧温度过高,如达到800℃以上时,杀菌率会大大降低。
