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季铵盐类杀菌剂及其应用研究进展

季铵盐类杀菌剂及其应用研究进展

季铵盐类杀菌剂及其应用研究进展摘要:2020年一场突如其来的疫情为湖北武汉按下了“暂停键”,此后更是席卷全国,为了实现对新冠病毒的有效控制,防止其继续出现大范围的传播,相关医疗人员对其病株结构进行了严密的研究,由于其传染性较强,为了尽可能将感染人数降到最低,除了人们出行要佩戴口罩,各类用于消毒防疫的杀菌剂也开始受到人们的广泛关注。

而季铵盐类杀菌剂由于具有低毒高效、安全快捷等优势,更是在市场上受到了人们的高度信赖,而它在现代社会的应用更是具有广泛性和普遍性,因此本文在研究中将主要围绕着季铵盐类杀菌剂展开,对其杀菌机理和发展趋势进行研究和分析的基础上,为其在社会中的深度应用提供一定的发展条件,解决其在应用中存在的问题,以此为相关研究人员提供可行性参考。

关键词:季铵盐类杀菌剂;应用研究;发展现状;具体分析引用:在人们的生产生活中,出于对消毒杀菌的实际需要,促进了杀菌药物的生产,市面上的杀菌剂种类繁多,主要有氧化型杀菌剂如次氯酸钠、次氯酸、双氧水等,有机溶剂型如乙醇、乙醚等,同时还包括阳离子型的杀菌剂,例如季铵盐等。

从其实际的应用情况来看,氧化型杀菌剂在进行杀菌的时候速度快,效率高,但是在进行储存的时候却不够稳定,甚至容易在一定的环境影响下产生有毒气体,具有刺激性,有机溶剂型杀菌剂易挥发易燃,然而阳离子型杀菌剂的化学性质相对则比较稳定,可以实现光谱杀菌,因此在应用中逐渐受到人们的普遍重视,在医疗、纺织以及水处理等领域都实现了广泛的应用。

以下将主要是对其中的季铵盐类杀菌剂的详细介绍。

一、季铵盐类杀菌剂的化学结构季铵盐一般由烷基叔胺制备而来,它的化学结构通常如图一所示。

在这个图式中,R指的是甲基、苄基以及其他有机基团。

X-则是酸根离子的象征,通常情况下为F-、I-以及其他有机或无机酸根离子。

正是这四个基团和N原子在相互作用和影响的情况下,形成了阳离子基团,而这个新组成的基团就是制成杀菌剂的重要成分。

在R1-R4之间,必须在数量上存在至少一个长链烷基,这样季铵盐在制造完成之后,才可以正确的发挥其功能和作用,具有良好的杀菌效果,而且通常来说,在不受到其他因素的影响下,长链烷基的链长为 C8-C18。

季铵盐表面活性剂研究(开题报告)

季铵盐表面活性剂研究(开题报告)

毕业设计(论文)开题报告题目季铵盐表面活性剂研究专业名称应用化学班级学号xxxxxxxx学生姓名xxx指导教师xxx填表日期xxxx 年xx 月xx 日一、选题的依据及意义:近年来,季铵盐类阳离子表面活性剂的品种开发和产品应用都得到了较快发展。

随着阳离子表面活性剂在工业各领域内日益广泛的应用,对其性能也提出了更多、更高、更为具体的要求,促使对表面活性剂的合成进行更为深入的研究。

双季铵盐类表面活性剂是一类新型的表面活性剂,与单季铵盐阳离子表面活性剂具有相近的性能及相同的应用范围。

由于双季铵盐表面活性剂中含有两个锡氮原子,在金属、塑料、织物、矿石上具有更强的成键能力和吸附作用,与非离子及两性表面活性剂的复配性能也得到进一步的改善,而且水溶性也明显加强,所以,双季按盐类阳离子表面活性剂在沥青乳化、矿石浮选、纤维织物整理、金属加工等行业已得到广泛的应用。

有人曾介绍了以脂肪伯胺与环氧氯丙烷及三甲胺反应制备单烷基双季铵盐以及脂肪叔胺与环氧氯丙烷反应制备双烷基双季铵盐的方法。

在此基础上,又研究了以脂肪胺与丙烯睛及氯甲烷反应制备单烷基双季按盐的工艺,以期得到制取双季按盐更为经济实用的方法。

季铵盐类表面活性剂除具有表面活性剂的表面吸附、降低表面张力及在溶液中聚集等基本特性外,还具有抑制和杀灭微生物等生物效应,因此该类表面活性剂发展的初期主要用作杀菌剂。

季铵型表面活性剂的杀菌机制主要通过正离子头基吸附在负电荷的细菌表面,改变细菌细胞壁的通透性来完成的;此外,其吸附到细菌体表面后,有利于疏水基与亲水基分别深入菌体细胞的类脂层与蛋白层,导致酶失去活性和蛋白质变性[1]。

由于上述这两种作用的联合效应,使得季铵型表面活性剂具有较强的杀菌能力。

目前,我国常用的季铵盐杀菌剂主要有十二烷基苄基氯化铵(洁而灭或1227)、新洁尔灭以及它们的复合产品,这些都是单头基烷烃链季铵盐。

它们在循环冷却水处理过程中虽然起到了较好的作用,但是随着时间的推移和技术的进步,其不足之处也显现出来:细菌容易对其产生抗药性,使用剂量大(100mg/L以上),费用高,并且在使用时泡沫多,不易清除等[2-3]。

季铵盐类阳离子表面活性消毒剂研究进展

季铵盐类阳离子表面活性消毒剂研究进展
维普资讯
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季 铵 盐 类 阳 离 子 表 面 活 性 消 毒 剂 研 究 进 展
薛 文青 审 核 薛 广波 ,
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1 对 微 生 物 的 杀 灭 作 用 研 究 进 展 季铵盐 类 消毒剂具 有杀 菌谱 广、 用快 、 用 强等优 点。 作 作

率 为 9 . 6 , 用 1 i 99% 作 0 r n达 到 1 0 ; HBs a 0 对 Ag用 2 0 50 mg/ 作 用 1 i 1 6 0 mg L, 用 2 i 可 将 其 破 坏 L, 0 r n, 7 / 作 a O r n, a (/ S N< 2 1 。裘 晓 芙 ( 9 8 等 测 定 了一 种 双 链 季 铵 盐 双 .) 19) 癸 基 甲 溴 化 铵 的杀 菌 作 用 , 果 发 现 , 大 肠 埃 希 菌 , 5 0 结 对 用 0
1 i 。 对 金 黄 色 葡 萄 球 菌 :0 / 3 ; 5 / 2 0r n a 5 0 mg L, 0 S 2 0 mg L,
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季鏻盐类杀菌剂的研究进展

季鏻盐类杀菌剂的研究进展

科技进展季 盐类杀菌剂的研究进展傅佳骏,严莲荷,王 瑛Ξ(南京理工大学水处理研究所,江苏南京210094)摘要:通过对几种季 盐类杀菌剂的介绍,综述了其研究进展,并探讨杀菌机理,分析了面临的问题和发展方向。

关键词:季 盐;杀菌剂;杀菌机理;发展方向中图分类号:T Q423112 文献标识码:A 文章编号:1002-1116(2003)06-0012-050 引言控制冷却水系统中微生物生长最有效和常用的方法之一是向冷却水中投加杀菌剂[1]。

目前在油田注水和工业循环冷却水中使用最多的是季铵盐类表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(俗称1227)。

但由于长期使用使细菌产生了抗药性,使药效不断下降,投放量不断加大,生产费用逐年上升,且造成对环境的污染。

所以研究新型高效实用的杀菌剂就成了世界上亟待解决的问题。

世界发达国家十分重视杀菌剂的研究和生产。

以美国为例,10年前工业水处理方面的杀菌剂年销售额已达3650万美元,近10年来一直保持3.6%年增长率。

世界很多知名的杀菌剂品种均出自美国公司,如R ohm&Hass的异噻唑啉酮和二硫氰基甲烷;G reat Lakes Chemical公司的含溴杀菌剂;Buckman 公司的表面活性杀菌剂和黏泥剥离剂等[2]。

1990年左右,国外开始生产和使用的烷基季 盐化合物是新一代的高效、广谱杀菌剂。

这类杀菌剂具有高效、广谱、强的表面活性、强的黏泥剥离清洗效果、低发泡性、低剂量、低毒、无环境污染、配伍性好、宽pH值使用范围(pH2~12)和化学稳定性好等优点,是新一代阳离子表面活性剂杀菌剂的代表,广泛应用于医疗卫生、油田开采、水处理、食品工业、农业及日常生活等众多领域[3]。

本文就季 盐近十几年的发展作一个初步概述。

1 季 盐杀菌剂的发展概况1935年D omagk发现氯化苄叉毒芹具有强烈的灭微生物活性,由此开辟了阳离子表面活性剂用作抗菌剂的研究领域[4]。

迄今,广泛研究和使用的抗菌剂通常是含氮阳离子的化合物,如季铵盐、吡啶磷盐、咪唑磷盐、异喹啉磷盐等含氮杂环的磷盐,而含磷阳离子表面活性剂用作杀菌剂则为新近研究成果。

季铵盐壳聚糖的制备以及在纸张中的应用

季铵盐壳聚糖的制备以及在纸张中的应用

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金黄色 葡萄球菌
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6 3 . 买于 中国药 品生物 制 品鉴定 所 5 8购 1 A季铵 化壳 聚糖 的合 成 . CT 2
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原 料 : 聚 糖 . 东 奥康 生物 科 技 有 限 公 司 产 壳 山

关键 词 : 聚糖 壳
季 铵盐 抗菌 性能 强度

季铵盐表面活性剂的合成与应用研究进展

季铵盐表面活性剂的合成与应用研究进展

三、研究进展
近年来,季铵盐表面活性剂的研究主要集中在绿色合成和多功能应用上。
1、绿色合成
传统的季铵盐合成方法主要使用石化原料,对环境影响较大。近年来,研究 者们致力于开发使用生物质原料的绿色合成方法。例如,利用生物发酵法得到的 生物质醇类物质作为原料,与氯气反应可以得到一系列的季铵盐表面活性剂。这 种绿色合成方法不仅可以减少对化石资源的依赖,还可以降低环境污染。
一、季铵盐表面活性剂的合成
季铵盐表面活性剂的合成主要分为三个步骤:首先是通过石化或生物发酵等 方法获得烷基卤化物;其次是亲核反应,即烷基卤化物与季铵盐基团反应生成季 铵盐;最后是后处理,包括洗涤、干燥、精制等步骤。
常用的季铵盐合成方法有:氯化和胺化法、酯化法和醚化法等。这些方法在 具体操作和反应条件上略有不同,但基本原理相似。
2、多功能应用
随着科技的发展,季铵盐的应用领域越来越广泛。除了在医药、农业、个人 护理和水处理等领域的应用,季铵盐还被应用于能源、环保、材料等领域。例如, 一些季铵盐衍生物被用作电池的电解质和电极材料;还有一些季铵盐可以作为新 型的纳米材料制备和修饰剂。这些多功能应用进一步拓展了季铵盐的使用范围, 为未来的发展提供了新的方向。
2、结构与性能关系研究
结构与性能关系的研究对于优化季铵盐型阳离子双子表面活性剂的性能具有 重要意义。研究发现,季铵盐基团的链长、连接基团的类型和长度等因素对双子 表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度等性能有显著影响。
四、未来研究方向
季铵盐型阳离子双子表面活性剂作为一种高效、环保的洗涤剂和去污剂,在 未来的研究中具有广阔的发展前景。以下是一些未来的研究方向:
marizes the synthesis methods, research progress, and future research directions of quaternary ammonium salt-type cationic gemini surfactants.

季铵盐双子表面活性剂的合成进展

季铵盐双子表面活性剂的合成进展

季铵盐双子表面活性剂的合成进展摘要:1971年,一类季铵盐双子表面活性剂首次合成,但当时并未在社会内部引起太大波澜,随着研究不断深入,直到1999年,福州大学学者向外界系统介绍了季铵盐双子表面活性剂在国外的发展进程,此后逐渐引起社会各界的重视,并实现了广泛应用。

季铵盐双子表面活性剂是由两个普通单季铵盐表面活性剂,通过化学键将两个头基连接而成,根据疏水链和连接基的不同,可将季铵盐双子表面活性剂分为六种类型,即直链型、羟基型、酯基型、含复杂基型、醚基型和含氟型,它的性能十分优良,在多个领域有着广泛应用。

关键词:季铵盐;双子表面活性剂;合成进展季铵盐双子表面活性剂,是通过化学键,将两个普通的单头基单烷烃链表面活性剂,在离子头基处,用联接基团联接起来的新一代表面活性剂。

有效攻克了传统单离子型表面活性剂分离倾向。

季铵盐双子表面活性剂的性能十分优异,可以在痱子聚集体或界面上紧密排列,是现阶段胶体与界面化学领域的研究热点。

一、直链型有学者通过对合成的季铵盐双子表面活性剂进行了研究,着重考察了它的表面性质及其在水溶液中的聚集行为,结果显示,连接基越短,季铵盐双子表面活性剂的ycmc越小,同时cmc也越小,其表面活性越高。

通过采用SEM进一步分析发现,12-2-12型双子表面活性剂更易形成直径在20-30nm的拉长胶束而不易形成小囊泡,与连接基较短有着直接关系。

也有学者以二甲基长链烷基叔胺和1,5-二溴戊烷为原料合成了系列疏水链长度不同的季铵盐双子表面活性剂(m-5-m),并对其表面活性进行了研究,讨论了疏水烷基链对表面活性的影响。

研究表明,随着疏水烷基链长度的增加,表面活性剂的ycmc逐渐降低,当m=12时,ycmc达到最低。

另外,还有学者以溴代烷和N,N,N',N'-四甲基乙二胺为原料,经两步季铵化反应合成了一种新型的不对称季铵盐双子表面活性剂,二亚甲基-1-正己基二甲基溴化铵-2-十八烷基二甲基溴化铵,通过研究其表面活性发现,产物具有较低的Krafft点和较强的聚集能力。

季铵盐的研究进展

季铵盐的研究进展
剂 和 阴离 子 头 发 调 理 剂 均 具 有 良好 的应 用 前 景 , 成
综述 , 以期 达 到 抛 砖 引 玉 的作 用 。
1 季 铵 盐 的 研 究 进展
季 铵 盐 类 表 面 活 性 剂 品 种 繁 多 , 类 方 式 也 各 分 种 各 样 。按 其 分 子 结 构 分 类 , 水 基 完 全 为 烷 基 的 疏 称 为 脂 肪 类 季 铵 盐 ; 有 醇 羟 基 的 称 为 醇 醚 类 季 铵 含 盐 ; 有 咪 唑 啉 结 构 的称 为 咪唑 啉 类 季 铵 盐 ; 余 季 含 其 铵 盐 分 作 其 他 类 。 以下 分 别 介 绍 。
1 1 脂 肪 类 季 铵 盐 .
为 当前 研 究 的 重 点 。 D A C 的 合 成 一 般 采 用 二 MD A 步法 , 为使 工 艺 简 化 , 人 在 低 于 2 有 0℃ 的温 度 下 , 向
二 甲铵 溶 液 中 同 时 滴 加 氯 丙 烯 和 氢 氧 化 钠 溶 液 , 待
季 铵 盐 阳 离 子 表 面 活 性 剂 具 有 良好 的 吸 附 性 和
杀菌性 , 化和增稠 效果明显 , 乳 因而 被 各 个 工 业 部 门 广 泛 重 视 。季 铵 盐 类 表 面 活 性 剂 都 含 有 一 个 离 子 化 的氮 原 子 是 其 重 要标 志 , 被广 泛 用 作 织 物 调 理 剂 、 衣
提 高 表 面 活 性 ¨ 已经 得 到 C , MC低 达 0 9 mo L . 7m l / 概 念 上 也 是 一 个 新 的突 破 。 随着 表 面 活 性 剂 自身 性
能 的 不 断 提 高 , 些 新 的 用 途 和 应 用 领 域 正 引 起 人 一
的配 伍 性 、 理 性 和 对 香 波 产 品 的增 溶 性 进 行 了初 条
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季铵盐杀生剂杀生性能与机理研究进展张跃军,赵晓蕾(南京理工大学化工学院,江苏南京210094)摘要:该文对国内外季铵盐杀生剂及其杀生性能与机理研究进行了综述。

以已有的季铵盐7代产品的发展历程为基础,提出可按季铵盐的结构特点将其分为单链季铵盐、双链季铵盐、聚季铵盐和混合季铵盐4个大类。

进而,结合这4个大类季铵盐杀生剂的结构特点,以菌藻为亲抑对象,对其所具有的杀生性能与机理分别进行了阐述,归纳了季铵盐杀生剂杀生过程的6个基本步骤和杀生作用的4个基本方式。

在该基础上特别提出,研究季铵盐分子与其作用对象的关键作用位点和致死作用方式应是机理研究的要点所在;针对具体作用对象的浓度,研究得到杀生剂的浓度与作用时间的关系是其应用的重要基础。

最后,给出了今后对季铵盐杀生剂杀生性能与机理研究工作的若干建议。

关键词:季铵盐杀生剂;发展历程;杀生性能;杀生机理中图分类号:TQ226.3 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2010)12-1145-08随着社会经济发展和生活水平提高,人们的健康意识和卫生观念不断增强,对生活环境质量提出了更高要求。

因此,具有杀生功能的化学药剂和复合材料越来越受到人们关注,已广泛用于工农业生产、医疗卫生、日常生活等诸多领域,其开发与生产也逐步发展成为一个新兴产业[1]。

在种类繁多、功能各异的杀生剂中,季铵盐化合物以其广谱高效的杀生性能,以及使用范围广、水溶性好、性质稳定、安全低毒、价格便宜等诸多优点在众多领域得到广泛应用[2]。

1季铵盐杀生剂产品的发展历程及其结构类别人们对季铵盐化合物的认识就是从其所具有的杀菌作用上开始的。

1915年,Jacobs W A等首次合成了季铵盐化合物,并指出这类化合物具有一定的杀菌能力,但该研究成果一直未受到重视。

直到1935年,Domagk G[3]发现了烷基二甲基苄基氯化铵的杀菌作用,进一步研究了杀菌性能与结构的关系,并利用其处理军服以防止伤口感染。

随后,季铵盐杀生剂才逐渐引起关注。

同年,Wetzel R即将季铵盐杀生剂用于临床消毒[4]。

1.1产品的发展历程季铵盐杀生剂发展到今天,按其开发历程来划分,至少已有7代产品。

第1代产品为烷基二甲基苄基卤化铵,其中烷基链长为C12~C16的产品杀菌效果最佳;第2代产品为第1代产品的衍生物,可通过苯环或季氮上的取代反应得到;第3代产品为双烷基二甲基卤化铵,与前两代相比,在合成工艺、生产成本方面都有了改进,且对革兰氏阴性菌有很强的杀菌能力;第4代产品为第1、3代产品的混合物,杀菌效果比前3代产品高出4~20倍,且抗干扰能力强、毒性小、价格较低;第5代产品为含有2个N+的双季铵盐,主要特点是杀菌效果好、毒性低、水溶性好,并具有广泛的生物活性;第6代产品为聚合季铵盐,具有毒性更小、杀菌作用更温和的特点,故更具药用价值,如角膜接触镜和个人护理用品的杀菌;第7代产品为第1、2、6代产品的混合物,利用协同增效的原理,其杀菌效果优于单一成分[4~6].1.2产品的结构类别以文献指出的产品发展历程为基础,系统考察这7代产品的分子结构不难发现,季铵盐杀生剂各代产品的结构可用通式图示如下:其中:m =1,n=0,R7为长链时,为第1代单链季铵盐;m=l,n=0,R7为长链(含芳烃单元)时,为第2代单链季铵盐;m=1,n=0,R1或R2也为长链时,为第3代双链季铵盐;m=l,n=l,R7为长链,R1或R2也为长链时,为第5代双季铵盐;m>2,n=0,R7为长链(可含芳烃)时,为第6代聚季铵盐。

按照季铵盐杀生剂产品的发展历程,以及各代产品的结构组成特点,可将其归纳为单链季铵盐、双链季铵盐、聚季铵盐、混合季铵盐等4大类。

第1、2代季铵盐杀生剂产品属于单链季铵盐,结构特点在于单个阳离子头和单个疏水尾;第3代季铵盐杀生剂产品属于双链季铵盐,结构特点是双长链的疏水尾;第5、6代季铵盐杀生剂产品属于聚季铵盐,结构特点在于阳离子头高度密集,其中第5代产品可看作第6代产品的一个特例;第4、7代季铵盐杀生剂产品属于混合季铵盐,主要特点是不同结构分子的配合使其功能得到互补。

2 季铵盐杀生剂杀生性能研究进展目前,关于季铵盐杀生剂杀生性能的研究非常丰富,按照本文单链季铵盐、双链季铵盐、聚季铵盐、混合季铵盐的分类,其杀菌、灭藻性能不尽相同、各有特点。

2.1 单链季铵盐杀生剂单链季铵盐杀生剂的代表品种主要有十二烷基二甲基苄基溴化铵(苯扎溴铵)、十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵(度米芬)和十四烷基二甲基吡啶溴化铵(消毒净)等,对某些细菌繁殖体有较强的杀灭能力,可有效杀灭化脓性病原菌、肠道菌和部分亲脂病毒[7]。

例如,高东旗等[8]的研究表明,500 mg/L的苯扎溴铵对铜绿假单胞菌作用10min后,杀菌率可达99.9%。

魏明运等[9]考察了苯扎溴铵对几种肠道菌的杀灭作用,发现25 mg/L的质量浓度对伤寒沙门氏菌或40mg/L的质量浓度对大肠杆菌作用10min后,杀菌率均可达100%。

度米芬比苯扎溴铵杀菌能力稍强,主要表现在杀菌有效质量浓度方面,其杀菌谱基本没有区别。

在实验室条件下,苯扎溴铵杀灭细菌繁殖体所需质量浓度是度米芬的5~10倍[7]。

其他一些品种的单链季铵盐杀菌剂同样具有不错的杀菌效果,如李银涛等[10]对一系列单吡啶季铵盐的杀菌效果实验表明,其对白色念珠菌的杀菌率最高可达98.8%,对枯草杆菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率均达90%以上。

仉春华等[11]研究了十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵对某石化企业排放的直流冷却水的灭藻效果,当单链季铵盐质量浓度≥25 mg/L后,其灭藻率均在90%以上,出水达到了工业水处理要求。

许银等[12]的研究表明,十六烷基三甲基氯化铵96h抑制小球藻生长的半效应质量浓度为0.18 mg/L。

洪爱华等[13]考察了苯扎溴铵对赤潮生物海洋原甲藻的灭杀和抑制作用,质量浓度为0.10 mg/L时,可以抑制其生长,质量浓度大于0.15 mg/L后,灭藻率可达90%以上。

由于单链季铵盐杀生剂具有使用浓度低、毒性小、刺激性轻、腐蚀性小、价格低廉的特点,所以其虽属于低效杀生剂,但在医疗卫生、食品、日用化工和水处理等领域至今仍然得到广泛应用。

2.2双链季铵盐杀生剂随着时间的推移和研究的深入,单链季铵盐杀生剂的某些缺点逐渐显现出来,如产生抗药性,杀生谱较窄等,因此,国内外相继研究开发出双链季铵盐杀生剂。

双链季铵盐以双十烷基二甲基溴化铵(百毒杀)、溴化(双十二烷基二甲基)乙撑二铵(新洁灵)等为代表,可杀灭多种微生物,包括细菌、藻类、芽孢和病毒。

例如:沈伟等[14]研究了百毒杀的杀菌作用,杀灭大肠杆菌的质量浓度和作用时间为:500 mg/L,1min;250 mg/L,5 min;125 mg/L,10 min。

杀灭金黄色葡萄球菌的质量浓度和作用时间为:500 mg/L,30s;250 mg/L,2 min;125 mg/L,10 min。

朱厚宏等[15]的研究表明,250 mg/L的新洁灵对金黄色葡萄球菌作用2、5 min,杀灭率分别为99.96%、100%;500mg/L对大肠杆菌作用2、5 min,杀灭率分别为99.97%、100%;500 mg/L对白色念珠菌作用5、10min.杀灭率分别为99.96%、100%。

曹西华等[16]的研究发现,双十八烷基二甲基氯化铵对赤潮异弯藻的用量为5.0 mg/L时,24h后灭藻率为70%左右。

张珩等[17]考察了双链季铵盐2-(2一苯氧基乙氧基)乙基三甲基氯化铵对球形棕囊藻和塔玛亚历山大藻的96 h最小抑藻质量浓度,分别为0.8 mg/L和0.4 mg/L。

双链季铵盐具有较好的水溶性和良好的降低表面张力的能力,还具有抵抗阴离子表面活性剂、硬水、蛋白有机物等不利作用的功能。

此外,其泡沫很少,受水质影响较小,可维持良好的杀菌效果[4]。

双链季铵盐的问世结束了季铵盐都是低效杀生剂的历史,其杀生作用比单链季铵盐更强,杀生谱更广[18]。

2.3聚季铵盐杀生剂聚季铵盐杀生剂包括双季铵盐杀生剂。

2.3.1双季铵盐双季铵盐是通过一个连接基将两个单一季铵盐分子在其亲水头基或接近亲水头基处连接在一起而成的一类杀生剂[19],可以看作是聚合季铵盐中n=2时的特例,具有极强的杀生活性,且几乎不受温度和pH的影响。

例如,孟琳等[20]采用二卤代醚与十二烷基二甲基叔胺合成了双季铵盐杀菌剂,发现当硫酸盐还原菌含量为1.5×l08个/m L,双季铵盐质量浓度为50mg/L时,杀菌率即达到100%,是一种很有应用前景的新型工业用杀菌剂。

赵剑曦等[21]研究了两类烷烃链疏水基的系列双季铵盐的杀菌性能,并与对应的单链季铵盐十二烷基三甲基溴化铵(CTABr)的杀菌效果进行了对比。

结果表明,1mg/L的双季铵盐对大肠12杆菌、金黄色葡萄球菌或2.5 mg/L的双季铵盐对白色念珠菌分别作用10 min时,杀菌率均超过了99.9%,而C12TABr达到相同效果时的用量是双季铵盐用量的25倍或40倍。

王修林等[22]考察了由两个十二烷基三甲基氯化铵分子经连接基连接而成的双季铵盐灭藻剂的抑藻活性,质量浓度为0.2~0.5 mg/L时,该双季铵盐对东海原甲藻、塔玛亚历山大藻和赤潮异湾藻的生长有明显的抑制作用,质量浓度大于0.5 mg/L 后,对中肋骨条藻的生长也表现出一定的抑制作用。

吴萍[23]比较了双烷基聚氧乙烯基三季铵盐(DPQAC)和三烷基聚氧乙烯基三季铵盐( TPQAC)对赤潮藻的杀灭效果,发现DPQAC的用量为4mg/L时,灭藻率可达100%;而TPQAC的用量为2mg/L时,即可在短时间内100%的灭杀赤潮藻。

可见,TPQAC的灭藻效果优于DPQAC。

尽管双季铵盐杀生剂以其独特的结构,特殊的性质引起了众多研究者的兴趣,但其仍是小分子季铵盐,存在易挥发、化学稳定性差,尤其是残留余毒、杀菌时效短等诸多缺陷[1,24]。

此时,高分子聚合季铵盐杀生剂的成功研发与应用可弥补这些不足。

2.3.2聚合季铵盐聚合季铵盐作为聚氮阳离子型杀生剂,已在工农业生产、医疗卫生、水处理和日常生活等领域获得应用。

例如,Green H等[25]报道了水溶性均聚物聚双二甲基丁烯的杀菌活性很高,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌质量浓度均为50 mg/L。

Merianos J J [26]报道了结构为RN+( CH3)2( CH2CH20)2CH2[N+( CH3)2(CH2CH20)2]nCH2CH2N+(CH3)2R的水溶性聚季铵盐,式中n =2~30,R为C12~C14的烷基,这类聚合物对典型微生物的最低抑菌质量浓度为5~20mg/L,且毒性低。

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