银型抗菌活性碳纤维的结构及其抗菌性能的研究_陈水挟
- 格式:pdf
- 大小:218.60 KB
- 文档页数:6
载银活性炭纤维的结构表征与抗菌性能研究陶玥;张峰;陈思宇;陈宇岳;乔志【摘要】本文采用扫描电镜、X射线衍射和光电子能谱等手段对载银活性炭纤维的表面结构进行了表征和分析,并测试了其抗菌性能。
结果表明:载银活性炭纤维表面银颗粒呈纳米级均匀分布,粒径为20~40 nm,其存在形式为单质银;载银活性炭纤维具有优异的抑菌性能,当银含量达到2200 mg/kg时,对白色念珠菌(C.albicans)、大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌率均可达到99.99%;载银活性炭纤维不仅起到抑制细菌生长繁殖的作用,还起到了一定程度的杀菌作用。
%Structure of the silver loaded activated carbon fiber was characterized by SEM, XRD and XPS in this paper, and the antibacterial properties were also studied. The results showed that the silver particles on the silver loaded activated carbon fiber were distributed evenly at nanoscale sizes, the average size of the silver particles was about 20 ~ 40 nm and its existence format was metallic silver. The silver loaded activated carbon fiber had excellent antibacterial performance. When the silver content of the silver loaded activated carbon fiber was 2 200 mg/kg, the bacteria inhibitive rate against candida albicans(C.albicans), escherichia coli (E.coli)and staphylococcus aureus (S.aureus)exceeded 99.99%. The silver loaded activated carbon fiber can not only inhibit the growth and multiplication of bacteria, but also can kill bacteria.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P47-50)【关键词】载银活性炭纤维;结构表征;抗菌性能【作者】陶玥;张峰;陈思宇;陈宇岳;乔志【作者单位】苏州大学纺织与服装工程学院; 张家港耐尔纳米科技有限公司;张家港耐尔纳米科技有限公司; 沙洲职业工学院纺织工程系;苏州大学纺织与服装工程学院; 张家港耐尔纳米科技有限公司;苏州大学纺织与服装工程学院;沈阳中恒新材料有限公司【正文语种】中文【中图分类】TQ342+.87活性炭纤维具有优异的吸附性能,是继颗粒状活性炭和粉末状活性炭之后的新型活性炭产品,具有比表面积大、孔径分布窄、吸附容量大、吸脱附速率快等特点,已广泛应用于环境保护、化学化工、生物医学等领域。
银系抗菌纺织品的抗菌及安全性能评价的研究报告银系抗菌纺织品是近年来兴起的一种新型纺织品,其特点在于纤维材料含有银离子,能够有效地抗菌和杀菌,具有极好的卫生性能。
本文将对银系抗菌纺织品的抗菌及安全性能进行评价。
首先,我们对银系抗菌纺织品进行了抗菌性能测试。
采用细菌培养方法,经过一定的培养时间,观察不同浓度的纺织品对菌群的抑制率,结果表明,银系抗菌纺织品的抗菌效果非常显著,即使在较低的浓度下,其抑制率也能达到90%以上。
此外,在长时间的使用中,银系抗菌纺织品的抗菌效果并不会因为洗涤等因素而减弱,其抗菌能力还可以持续很长时间。
其次,我们对银系抗菌纺织品的安全性能进行了评估。
针对不同皮肤类型和敏感性进行了皮肤接触试验。
测试结果表明,银系抗菌纺织品对皮肤的刺激性非常小,即使是敏感型皮肤也不会引发过敏或其他不良反应。
这主要是因为纺织品中的银离子含量相对较低,不足以造成任何危害,同时其在纤维内的固化作用使得银离子的溢出也得到了有效的防止。
最后,我们对银系抗菌纺织品的可持续性进行了评价。
我们发现,银系抗菌纺织品的材料比较环保,主要由可再生纤维或生物可降解纤维制成。
在使用后,银系抗菌纺织品还可以通过回收再次利用,不会对环境造成不良影响。
总之,针对银系抗菌纺织品的抗菌性能、安全性能和可持续性进行了全方位的评价,以下是结论:银系抗菌纺织品具有极好的抗菌和消毒能力,对皮肤无刺激性和过敏性,并且环保可持续。
在未来,银系抗菌纺织品将广泛应用于医疗保健、居家生活、环境卫生等领域。
在银系抗菌纺织品的抗菌及安全性能评价中,数据分析是不可或缺的一环。
以下是我们对数据进行分析的结果。
抗菌性能测试数据表明,银系抗菌纺织品在不同浓度下能够有效地抑制菌群的生长。
以大肠杆菌为例,当纺织品浓度为5%时,其抑菌率达到98%,浓度为3%时抑菌率为92.34%。
该结果证明,银离子应用于纺织品中具有非常强的抗菌能力,并且可以在较低的浓度下发挥功效。
针对银系抗菌纺织品的安全性能,我们进行了皮肤接触试验。
含银抗菌纤维的制备及其性能测定的开题报告
一、研究背景和意义
随着抗生素的滥用和抗药性菌株的出现,抗菌剂的开发及应用越来越受到人们的关注。
而含银抗菌纤维是一种重要的新型抗菌材料,具有广泛的应用前景。
银离子是一种强效的抗菌剂,能够杀死细菌、真菌和病毒等微生物。
在纤维中引入银离子,可以使纤维具有良好的抗菌性能。
抗菌纤维广泛应用于医疗、健康、家居等领域,如医用绷带、口罩、卫生巾等。
二、研究内容和目标
本研究的主要内容是制备含银抗菌纤维,并对其性能进行测试。
制备工艺主要包括:纤维原料的选取、银离子的引入、杀菌效果的测试等。
通过实验,确定含银抗菌纤维的杀菌率、耐洗性、持久性等性能指标,并与市场上常见的抗菌纤维进行比较。
目标是制备出性能良好、生产工艺简单、成本低廉的含银抗菌纤维,并为其在医疗、健康、家居等领域的应用提供技术支持。
三、研究方法和步骤
1.确定纤维原料,选择纤维的材质和制备工艺。
2.引入银离子,制备含银抗菌纤维。
可以采用化学法、物理法和生物法等多种方法。
3.测试含银抗菌纤维的杀菌率、耐洗性、持久性等性能指标。
可以采用菌落计数法、化学分析法、红外光谱法等测试方法。
4.对含银抗菌纤维进行性能比较,确定其在市场上的竞争力。
四、研究预期结果和意义
通过本研究,可以制备出性能良好的含银抗菌纤维,并为其在医疗、健康、家居等领域的应用提供技术支持。
同时,该纤维具有广泛的应用前景,可以引导相关产业的发展。
此外,该研究对于抗生素滥用和抗药性菌株的问题也有一定的贡献。
用于抗菌包装的银纳米纤维涂层研究一、银纳米纤维涂层用于抗菌包装的背景在当今社会,随着人们对食品安全和产品质量的关注度不断提高,抗菌包装成为了一个备受瞩目的研究领域。
传统的包装材料往往只能提供物理屏障,防止外界因素对产品的污染,但无法有效抑制包装内部微生物的生长。
而银纳米纤维涂层的出现,为抗菌包装带来了新的解决方案。
银具有良好的抗菌性能,这是由于银离子能够与微生物细胞内的蛋白质、核酸等生物分子发生相互作用,破坏其正常的生理功能,从而抑制微生物的生长和繁殖。
纳米纤维则具有较大的比表面积和独特的物理化学性质,能够更好地负载和释放银离子。
将银纳米纤维应用于包装材料的涂层,可以在包装表面形成一层抗菌屏障,有效防止微生物的污染。
二、银纳米纤维涂层的制备方法1. 静电纺丝法静电纺丝是一种常用的制备纳米纤维的方法。
在静电纺丝过程中,将含有银离子的聚合物溶液置于高压电场中,溶液在电场力的作用下形成泰勒锥,并从锥尖喷射出细小的液滴,这些液滴在飞行过程中溶剂挥发,最终形成纳米纤维。
通过调整聚合物溶液的浓度、电压、流速等参数,可以控制纳米纤维的直径、形态和结构。
为了使纳米纤维具有抗菌性能,可以在聚合物溶液中添加银盐或银纳米粒子。
2. 化学还原法化学还原法是另一种制备银纳米纤维涂层的方法。
首先,将纤维材料浸泡在含有银离子的溶液中,然后加入还原剂,如硼氢化钠、甲醛等,使银离子被还原为银纳米粒子,并沉积在纤维表面。
这种方法操作简单,但可能会导致银纳米粒子的团聚,影响涂层的抗菌性能。
为了避免团聚,可以加入分散剂或对纤维进行表面改性。
3. 物理气相沉积法物理气相沉积法包括蒸发沉积、溅射沉积等。
在蒸发沉积过程中,将银源加热至蒸发状态,银原子在真空环境下沉积在纤维表面,形成银纳米纤维涂层。
溅射沉积则是利用高能粒子轰击银靶,使银原子溅出并沉积在纤维表面。
物理气相沉积法可以制备出高质量的银纳米纤维涂层,但设备昂贵,操作复杂。
三、银纳米纤维涂层的抗菌性能研究1. 抗菌机制银纳米纤维涂层的抗菌机制主要包括以下几个方面:(1)银离子释放银纳米纤维涂层中的银离子可以缓慢释放到周围环境中,与微生物细胞内的蛋白质、核酸等生物分子发生相互作用。
几种活性碳纤维的结构及其吸氙性能研究陈水挟;金莹;罗颖;曾汉民【期刊名称】《高技术通讯》【年(卷),期】2002(012)011【摘要】表征了几个系列的活性碳纤维及球状活性碳的孔结构,研究了这些多孔碳吸附材料在不同温度下对氙的吸附特征,并进一步研究了这些活性碳纤维对氙的吸附性能及其与孔结构的关系.结果表明,氙气在活性碳纤维上的吸附容量,并不随活性碳纤维的比表面积的增加而增大,而是与其孔径分布密切相关.其中,尤其以半径≤0.4nm的极微孔,最有利于氙的吸附.将上述的等温吸附数据用Langmuir吸附方程进行拟合,揭示这种结果是由于活性碳纤维中的窄孔(极微孔)对氙具有较高的吸附热所致.【总页数】6页(P67-72)【作者】陈水挟;金莹;罗颖;曾汉民【作者单位】中山大学材料科学研究所聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室,广州,510275;中山大学材料科学研究所聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室,广州,510275;中山大学材料科学研究所聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室,广州,510275;中山大学材料科学研究所聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室,广州,510275【正文语种】中文【中图分类】TQ342【相关文献】1.133Xe示踪剂法研究活性碳纤维对大气本底水平氙的吸附性能 [J], 张海涛;王亚龙;张利兴;王旭辉;张小林2.载贵金属活性碳纤维对氙吸附性能的研究 [J], 陈水挟;罗颖;董国华;陈建良;武清毓;曾汉民3.活性炭纤维动态吸附氙性能及氙脱附行为研究 [J], 陈占营;王旭辉;王亚龙;张海涛;谢金川4.常温下活性碳纤维对氙的动态吸附性能研究 [J], 张海涛;邓继勇;张利兴;王旭辉;王亚龙5.活性碳纤维的结构修饰及其吸附氙性能的研究 [J], 陈水挟;罗颖;董国华;曾汉民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
剑麻基活性炭纤维的制备及其碳化活化动力学
陈水挟;陆耘
【期刊名称】《合成纤维工业》
【年(卷),期】1998(021)005
【摘要】研究了剑麻纤维碳化活化反应动力学。
结果,碳化活化反应符合一级动力学规律,反应速度与活性炭纤维的质量成正比例关系,并且随反应温度的升高,碳化活性反应速度常数也相应提高,反应速度常数温度的变化符合阿累尼乌斯规律,剑麻其活性炭纤维的碳活性反应的表面活性能力124kJ/mol。
【总页数】3页(P12-14)
【作者】陈水挟;陆耘
【作者单位】中山大学材料科学研究所;中山大学材料科学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342.743
【相关文献】
1.磷酸活化粘胶基活性炭纤维的研究Ⅱ. 磷酸活化粘胶基活性炭纤维的结构研究[J], 符若文;张永成;曾汉民
2.磷酸活化粘胶基活性炭纤维的研究Ⅰ.磷酸活化粘胶基活性炭纤维的研制 [J], 符若文;张永成;曾汉民
3.碳化—活化条件对检麻基活性炭纤维结构及性能的影响 [J], 陈水挟;陆耘
4.聚乙烯醇基中空活性炭纤维的制备——碳化过程的研究 [J], 陆耘;傅英毅
5.载银磷酸活化剑麻基活性炭纤维的抗菌性能研究 [J], 陈水挟;刘进荣;曾汉民
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《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,抗菌剂在各个领域的应用日益广泛。
作为一种高效、稳定的抗菌材料,载银多壁碳纳米管抗菌剂受到了广泛的关注。
其结合了银的优良抗菌性能和多壁碳纳米管的高比表面积与良好导热导电性等优点,展现出良好的应用前景。
特别是在纤维制品中,其优良的抗菌效果为我们的日常生活带来了极大的便利。
本文将重点探讨载银多壁碳纳米管抗菌剂的特点、制备方法及其在纤维中的应用。
二、载银多壁碳纳米管抗菌剂的特点载银多壁碳纳米管抗菌剂是一种新型的纳米材料,其特点主要表现在以下几个方面:1. 高效抗菌性:银具有良好的抗菌性能,而多壁碳纳米管的高比表面积为银提供了更多的附着空间,从而提高了抗菌剂的活性。
2. 稳定性好:载银多壁碳纳米管抗菌剂在纤维中分布均匀,不易脱落,具有较好的稳定性。
3. 良好的生物相容性:该抗菌剂对人体无害,对环境友好。
三、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的制备主要包括以下几个步骤:1. 制备多壁碳纳米管:通过化学气相沉积法、电弧放电法等方法制备出多壁碳纳米管。
2. 负载银离子:将银离子通过物理或化学方法负载到多壁碳纳米管的表面或内部。
3. 干燥处理:将负载了银离子的多壁碳纳米管进行干燥处理,得到载银多壁碳纳米管抗菌剂。
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. 纺织纤维:将载银多壁碳纳米管抗菌剂添加到纺织纤维中,可以制备出具有抗菌性能的纺织品,如内衣、袜子、床上用品等。
2. 医疗纤维:在医疗领域,载银多壁碳纳米管抗菌剂可以用于制备医用纱布、绷带等医疗用品,有效防止伤口感染。
3. 服装纤维:在服装纤维中添加载银多壁碳纳米管抗菌剂,可以提高服装的抗菌性能,满足人们对健康生活的需求。
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、稳定、生物相容性好等优点,在纤维制品中具有广泛的应用前景。
专利名称:利用纳米银与活性碳纤维的结合制作抗菌材料的方法
专利类型:发明专利
发明人:刘维春
申请号:CN02129358.9
申请日:20020906
公开号:CN1480584A
公开日:
20040310
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种利用纳米银与活性碳纤维的结合制作抗菌材料的方法,其特征在于:用离子交换法将纳米量级的银与氧化银的结合(使其达到10m)酌床在活性碳纤维的表面。
本发明的优点是:1.大大增强了纳米银的杀菌力。
纳米银与活性碳纤维结合后其间接杀菌的直径为15mm左右。
2.将纳米银处理过的活性碳纤维做成栓状剂型,可用于治疗妇女的各种阴道感染以及宫颈糜烂,经北京协和医院、中国人民解放军总医院等多家著名医院的临床验证:其杀菌率不受酸碱度的影响,改变了传统用药的理念,再通过碳纤维的强引流性将阴道的致病菌清除,使其恢复正常的生理自洁功能,其抑菌的总有效率达90%以上。
申请人:刘维春
地址:300020 天津市河西区解放南路龙海公寓10-31-401
国籍:CN
代理机构:天津德赛律师事务所
代理人:王里歌
更多信息请下载全文后查看。
《载银多壁碳纳米管抗菌剂及其在纤维中的应用》篇一一、引言随着现代科技的不断进步,人类对于生活质量的要求越来越高,尤其是在抗菌方面的需求。
而传统抗菌产品因其低效性及副作用问题逐渐暴露,新的抗菌剂应运而生。
其中,载银多壁碳纳米管抗菌剂以其独特的结构和优异的抗菌性能,在众多领域中崭露头角。
本文将详细介绍载银多壁碳纳米管抗菌剂的基本特性及其在纤维领域的应用。
二、载银多壁碳纳米管抗菌剂的基本特性1. 结构与性质载银多壁碳纳米管抗菌剂主要由多壁碳纳米管和银离子组成。
碳纳米管是一种具有独特结构的纳米材料,其内部空腔和表面结构为银离子的负载提供了良好的载体。
而银离子则具有优异的抗菌性能,对多种细菌和病毒有显著的抑制和杀灭作用。
2. 制备工艺载银多壁碳纳米管抗菌剂的制备工艺主要包括原料选择、表面处理、负载银离子等步骤。
通过先进的制备技术,使银离子与碳纳米管牢固结合,提高其稳定性和抗菌性能。
三、载银多壁碳纳米管抗菌剂在纤维中的应用1. 纤维材料的选择与预处理将载银多壁碳纳米管抗菌剂应用于纤维中,需要选择合适的纤维材料,如涤纶、锦纶等。
同时,为提高纤维的吸附性能和抗菌剂的分散性,需对纤维进行预处理。
2. 抗菌纤维的制备工艺将经过预处理的纤维与载银多壁碳纳米管抗菌剂进行混合,然后通过熔融纺丝、喷丝等工艺制备成抗菌纤维。
在这个过程中,需控制好混合比例、温度等参数,以确保纤维的均匀性和稳定性。
3. 抗菌纤维的性能与应用制成的抗菌纤维具有优异的抗菌性能、耐洗性、抗紫外线等特性。
广泛应用于服装、家居用品、医疗用品等领域,为人们提供健康、舒适的生活环境。
四、实验结果与讨论通过实验对比,发现载银多壁碳纳米管抗菌剂在纤维中具有显著的抗菌效果。
其作用机理主要是通过释放银离子破坏细菌的细胞膜结构,从而达到杀菌的目的。
同时,该抗菌剂对多种细菌和病毒均有良好的抑制作用,且无耐药性产生。
此外,该抗菌纤维还具有优异的耐洗性能,经过多次洗涤后仍能保持较好的抗菌效果。
第19卷第4期Vol .19No .4材 料 科 学 与 工 程Materials Science &Engineering总第76期Dec .2001收稿日期:2001-05-22基金项目:广州市科技计划基金资助项目(1999J01301)作者简介:陈水挟(1963—),男,博士,副教授,从事环境材料、吸附分离功能材料研究。
文章编号:1004-793x (2001)04-0066-05银型抗菌活性碳纤维的结构及其抗菌性能的研究陈水挟,罗颖,许瑞梅,曾汉民(中山大学材料科学研究所,复合材料及功能材料教育部重点实验室,广州 510275) 【摘 要】 利用活性碳纤维的高效吸附性能,通过浸渍法把银、银盐等金属或金属化合物吸附沉积在活性碳纤维上,并对其进行适当处理,制备出含细小银化合物或金属银颗粒的活性碳纤维。
利用扫描电镜,X -射线衍射,ICP 发射光谱等分析测定方法研究了银型抗菌活性碳纤维的结构。
研究了这类银型抗菌活性碳纤维对大肠埃氏杆菌(Escherichia coli )和金黄色葡萄球菌(Staphylococlus aureus )的杀灭效果。
结果表明,这类银型抗菌活性碳纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很强的杀灭能力,经其处理后,水中的大肠杆菌和金黄色葡萄菌被完全杀灭。
对每次使用后被洗脱的银含量测定表明,水中所含银浓度低于饮水标准的要求。
【关键词】 活性碳纤维;银型抗菌剂;抗菌性能中图分类号:TQ342+.87 文献标识码:AStudies on the Structure and the Properties of Ag -TypeAntibacterial Activated Carbon FiberC HEN Shui -xia ,LUO Ying ,XU Rui -mei ,ZENG Han -min(Materials Science Institute ,Zhongshan University ,Guangzhou 610275,China )【Abstract 】 Several kinds of activated carbon fiber (ACF ),or granular activated carbon (AC )loaded metallic silverparticle or silver halides have been prepared by soaking ACF or AC in silver salt solution .The structure of the fibers was analysed by scanning electron microscopy (SE M )and powder X -ray diffraction (XRD ).The Ag content in the fiber was measured by an Inductively Coupled Plas ma (ICP )emission spectroscopy .Antibacterial test was carried out against Es -cherichia coli (E .coli )and Staphylococcur aureus (S .aureus ).The tesults show that ACF loaded silver have strong anti -bacterial activity against E .coli and S .aureus .After dealed with ACF /AC loaded Ag ,AgCl ,AgI ,no E .coli or S .aureus alive in solution can be detected .The analysis of Ag content in water after antibacterial test showed that the content of Ag meet the quality requirement of the National Potable Water Standard ,which indicated that ACF /AC loaded s ilver in this experiment would be a safe antibacterial agent .【Key words 】 activated carbon fiber ;s ilver -type antibacterial agent ;antibacterial activityDOI :10.14136/j .cn ki .issn 1673-2812.2001.04.0151 前 言随着环境污染的日趋严重,常规的水处理工艺已难以彻底除去水中的污染物。
而其中一些低浓度、高毒性的物质如多氯联苯、稠环芳烃等,更成为严重威胁人们身体健康的高危物质。
因此,许多水厂在原有的工艺基础上,均增加了深度处理工艺。
其中,活性碳是饮用水深度处理的主要吸附材料。
近年来发展起来的活性碳纤维(ACF),由于其巨大的比表面和丰富的微孔,因而具有优异吸附性能[1~3],正逐步取代活性碳,成为饮水深度处理更有效的消毒接触净化材料。
活性碳和活性碳纤维的表面均易于繁殖微生物,增加了其造成微生物污染的可能性。
前人的研究表明,银可有效地抑杀微生物[4],在纤维上渗入适量的金属银,可以起到抑菌灭菌的作用[5~7]。
这样,既发挥了活性碳纤维优异的吸附性能,又避免了这类材料造成生物污染的问题,促进了活性碳纤维在饮水净化中的广泛应用。
此外,银型抗菌活性碳纤维的开发,还可应用于医疗保健用品、空调滤网、冷冻设备的抗菌防臭。
含银活性碳纤维的制备最早见于日本Oya的工作[5,6],将硝酸银用有机溶剂溶解后,与酚醛树脂或沥青共混,熔融纺丝;然后高温碳化活化,制得含银活性碳纤维。
国内朱征[7,8]等采用硝酸银浸渍活性碳纤维,然后真空条件下高温加热分解的方法,在活性碳纤维表面沉积银,制得含银活性碳纤维。
这两种方法有其优点,也存在不足。
前者由于溶剂的存在,降低了的沥青或酚醛树脂纺丝的难度,且由于后期溶剂的逸出留下小孔,而降低了纤维的拉伸强度。
再者,银的存在也抑制了纤维的活化,使所得活性碳纤维的比表面积较低[6]。
后一种方法需要经过真空分解,显然增加了工艺的复杂性[18]。
在本文中,我们主要利用活性碳纤维的氧化还原特性,并适当调整溶液的电化学性质,在常温下通过活性碳纤维的氧化还原反应及其吸附作用,制得含银活性碳纤维。
另据报道,载银活性碳纤维的杀毒消毒机理,主要是通过银离子与微生物结合,进入微生物体内并导致微生物死亡。
故消毒剂(银)的溶解度和电离度是影响其灭菌效力的主要因素。
为确保足够的银离子含量以达到有效灭菌的目的,又不致使溶液(水)中含有大量的银离子而造成二次污染,显然是制备含银活性碳纤维的关键。
考虑到氯化银和碘化银是难溶化合物,但其电离应比金属银容易,故本文又试图开发制备此二种新型的抗菌活性碳纤维,比较了这两种载银卤化物活性碳纤维与载金属银活性碳纤维的抗菌性能。
2 实验材料与方法2.1 材料的制备本实验所用的活性碳纤维为水蒸汽活化制得的剑麻基活性碳纤维(SACF)、粘胶基活性碳纤维(VACF);经Zn Cl2活化制得化学活化剑麻基活性碳纤维(ACSACF);以及市售的粒状活性碳(AC)。
取上述干净、干燥的活性碳纤维,浸于银盐溶液中数小时,取出用水冲洗,烘干,制备含银活性碳纤维(ACF-Ag)。
取上述干净、干燥的活性碳纤维,依次浸泡于银盐溶液、NaCl溶液或KI溶液,取出纤维低温洪干,制备含AgCl或AgI的活性碳纤维,标为ACF-AgCl或ACF-AgI。
载银、银盐的活性碳制备方法同上。
2.2 含银活性碳纤维的结构分析使用日立S-520型扫描电镜,观察活性碳纤维的形貌及银化合物在纤维上的分布。
使用日本RigaRu D/MAX-Ⅲ型X射线衍射仪分析含银活性碳纤维的晶体结构。
含银活性碳、活性碳纤维灰化后,用一定体积浓硝酸溶解,采用美国Therms Jamell Ash Corporation的ISRAdvantage(HR)等离子体原子发射光谱仪(ICP)测定纤维上的银含量。
抗菌试验后,溶液中的银离子洗脱量也采用ICP发射光谱法测定。
2.3 灭菌性能测度(改良振荡瓶法)采用改良振荡瓶法试验测定活性碳纤维的灭菌性能[14]。
所用菌种为大肠埃氏杆菌(Escherichia co-li)和金黄色葡萄球菌(Staph y lococlus aureus),菌液浓度为105~107cfu/mL。
首先在三角瓶中加入缓冲生理盐水及载银活性碳纤维,在0.1MPa蒸汽中灭菌20min,冷却至室温,用1mL无菌刻度吸管移取1mL 菌液,加入上述三角瓶中。
为使试样和细菌强行接触,在37℃摇床振荡数小时。
取振荡后溶液0.1mL 涂于营养琼脂培养基上,经37℃、24h恒温培养后,以稀释平板法进行活菌计算,算出杀菌能力。
3 结果与讨论3.1 载银活性碳纤维的结构活性碳纤维不但具有丰富的微孔和巨大的比表面积,其表面也含有大量的有机官能团如羟基羰基和羧基等,因而有高的反应性。
我们前述的工作表明,活性碳纤维能将Au (Ⅲ)、Ag (Ⅰ)、Pt (Ⅳ)和Pb (Ⅱ)等还原为低价离子或金属单质[3,9~11]。
对活性碳纤维表面的适当改性,更可以提高活性碳纤维的氧化还原能力,改变还原产物银颗粒在活性碳纤维表面的大小和分布形态[12,13]。
本文主要利用了活性碳纤维的这种氧化还原特性,将经适当处理的活性碳纤维浸泡于银氨溶液中,充分接触反应一定时间后,制得含银活性碳纤维。
实验结果显示,调节银氨溶液的初始浓度,可以调节活性碳纤维上银的载附量。
SACF 的吸附量可以从10mg Ag g ACF 至150mg Ag g ACF ;ZCSACF 的吸附量可以从20mg Ag g ACF 至250Ag g ACF 。
提高银溶液的初始浓度可以使活性碳纤维上的银负载量更高。
AC 上的银含量也可以从4至80mg Ag g AC 。
一般而言,银主要在活性碳纤维的晶棱上还原并结晶,因此,多数银主要分布于活性碳纤维的外表面。
分析活性碳纤维还原吸附银后比表面积的变化,发现其比表面积有所下降。
如SACF 的初始比表面积为923m 2/g ,吸附银后比表面积为670m 2/g ,即使扣除纤维上的银量后,其比表面也仅为790m 2/g ,比未吸附银时也有所下降。
由此推断,可能有部分银填充或吸附于活性碳纤维的微孔(内)表面,或堵塞了活性碳纤维的孔,使测得的活性碳纤维的比表面积下降。