具有抗菌功能纳米复合体的制备及其特性研究

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1、摘要本研究将金属离子组装技术和纳米技术引入，采用浸渍法制备了活性Si02载银、铜和锌的纳米复合体以及纳米Ti02载铈、银、铜和锌的纳米复合体，运用抑菌圈法对其抗菌性能进行了评价，并开展了其抗菌机理和相关特性的研究。本研究不仅开发出了具有抗菌功能的新型纳米复合体，为无机抗菌剂的进一步研制开发及推广应用奠定了理论基础，并且也为矿产资源的开发利用提供了科学依据，开辟了新的应用领域。成功地采用没有抗菌功能的天然纳米介孔活性Si02组装Ag+、Cu2+和Zn2j，制备出了具有强抗菌功能的活性Si02负载金属离子纳米介孔复合体，并对活性Si02及其纳米复合体进行了表征。研究了活性Si02载银纳米复合体制备

2、工艺参数对银含量和抗菌性能的影响以及银含量与抗菌性能的关系，建立了银含量与抑菌圈大小以及制备工艺参数与银含量的定量关系模型，获得了优化工艺参数和最佳的银含量。首次提出了以介孔固体为载体的无机抗菌剂的介孔吸附抗菌机理，研究发现，活性Si02载银纳米复合体具有活性组份溶出抗菌和介孔吸附抗菌双重作用机理，并对其相关特性进行了研究。对纳米Ti02及其纳米复合体进行了表征，发现单纯纳米TiOz的抗菌性能是有限的，组装ce4+、Ar、cu2+和Zn2+后的纳米复合体的抗茵性能明显提高，特别是当纳米Ti02组装Ce4+后，不仅抗菌性能显著提高，而且纳米Ti02的光谱特性向可见光方向发生了移动，同时在可见光范

3、围的吸光率也明显提高。首次提出了组装稀土元素的无机抗菌剂的稀土离子溶出抗菌机理，研究发现，纳米Ti02载铈复合体的抗菌机理为稀土激活光催化抗菌和稀土离子溶出抗菌的协同作用机理，并对其相关特性进行了研究。关键词：浸渍法，纳米复合体，纳米介孔固体，金属离子，锐钛矿型纳米二氧化钛，稀土元素，无机抗菌剂，抗菌机理AbstractByintroducingtheassemblytechnologyofmetalionsandthenano—technology，silver-，copper-orzinc—loadedactiveSi02nano。compositionsandcerium，silver,

4、copperorzinccarryingnano-Ti02compositionswhoseantibacterialpropertybeingevaluatedwiththemethodofantibacterialcirclehavebeenpreparedbyimpregnationmethod，andtheantibacterialmechanismsandtherelativecharacteristicshavebeenstudied．Notonlyhavenewnano—compositionswithantibacterialpropertybeendevelopedandth

5、etheoreticalfoundationfortheantibacterialagentstobefurtherstudiedandwidelyusedbeenlaid，butalsohavethesciencebasisforutilizationofmineralresourcesbeenprovidedandanewapplicationfieldbeenfoundout．Byusingnaturalnano-mesoporousactiveSi02withoutantibacterialpropertytoloadAg+，Cu2+orZn2+，metalions．10adedact

6、iveSi02naD．o-compositionswithgoodantibacterialpropertyhavebeensuccessfullyprepared．ActiveSi02anditsnano-compositionhavebeencharacterized．Theinfluencesofpreparationfactorsofsilver-loadedactiveSi02nano—compositionsonthesilvercontentsandtheantibacterialpropertiesandtherelationbetweenthesilvercontentsan

7、dtheantibacterialpropertieshavebeenstudied．Thequantitativerelationshipmodelsbetweenthesilvercontentsandthesizeofantibacterialcircleandbetweenthepreparationfactorsandthesilvercontentshavebeenestablishe