纳米银材料的合成及其抗菌性能研究
纳米银粒子在微乳液中的制备及其抗菌性能
２１ ００年 １ 月
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ＶＯ ． ． １ ＮＯ １ ２
Ｐａ ｋａ ｉ ｏｕ ａ ｃ ｇｎｇＪ ｒ ｌ ｎ
Ｊｎ ０ ０ ａ ．２ １
纳米银粒子在微乳液 中的制备及其 抗菌性 能
林 峰 ，苏 伟 ，许 利 剑 ，汤 建 新
（ 湖南工业大学 绿 色包装与生物纳米技术应用 重点实验室 ，湖南 株洲 ４ ２０ １０ ７）
摘 要 ：在 以二 丁酸二异 辛酯磺 酸钠为表面 活性剂 、异辛烷 为油相 形成的 Ｗ／ 型微 乳体 系中，以 Ａ Ｎ 为 Ｏ ｇ Ｏ，
银 源 、抗 坏 血 酸 为还 原 剂 ，讨 论 了 Ａｇ 度 、抗 坏 血 酸 浓 度 以 及 水 核 半 径 （ ）对 制 备 纳 米银 粒 子 的影 响 ， ＮＯ 浓
ｎ ｎ ｐ ｒｃｅ ｄｃｔｄｔｅ ｃ ｌｗａ ｏ ｌｔｌ ｉｅ ｅ ｅｃ ｎ ｅ ｔａ ｏ ｆ ｅｓｌｅ ａ ｏ ａｔ ｌｓ ｓ１ ｌｌ ． ａ ｏ ａｔ ｌｓ ｎ ｉａｅ ｏｉ ｓ ｍｐｅｅｙｋｌ ｄｗｈ ｎｔ ｏ ｃ ｎｒｔ ｎｏ ｉ ｒ ｎ ｐ ｒ ｃｅ ０ ， Ｌ ｉ ｉ ｈ Ｅ． ｃ ｌ ｈ ｉ ｈ ｔ ｖ ｎ ｉ ｗａ ｎ
利用紫外 一可见光谱 分析 （ ｕｖ． ｓ 、透射 电镜 （ Ｅ ）和纳米粒度仪对制得 的纳米银进 行表征 。 结果表 明，在 Ｖｉ ） ＴＭ
Ａｇ Ｏ 浓度 为 ０２ｍｏ／ Ｎ ． ｌ Ｌ，抗坏血酸浓度为 ０２ｍｏ Ｌ，Ｗ 值为 １ ． ｌ ／ ０的条件 下，得到 大小为 １ ｍ 左右 ，单分散性好 ０ａ
Ｐｒ ｐ ｒｔｏ ｆＳ ｌｅ ｎ ｐ ｒｉ ｌｓｉ ｉｒ ｅ ｕ ｓｏ ｓｅ ａ ｄ ｅ ａ ａｉ ｎｏ ｉ ｒＮａ ｏ ａ ｔ ｅ ｎＭ ｃ ｏ ｍ ｌｉ ｎＳｙ ｔｍ ｎ ｖ ｃ
高浓度纳米银的制备及其抗菌效果评价
文章编号:1001-9731(2020)12-12107-06高浓度纳米银的制备及其抗菌效果评价*张金伟1,王瑶2,温永汉3,孙宏斌4,余国枢3,陈武勇1(1.四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室,成都610065;2.四川达威科技股份有限公司,成都610041;3.广东省江门市质量计量监督检测所,广东江门529000;4.广东盛方化工有限公司,广东江门529162)摘要:为了制备具有良好稳定性的高浓度纳米银,采用紫外-可见光谱㊁动态光散射和透射电镜为主要手段研究了不同用量的苯扎溴铵(保护剂)对纳米银胶团粒径和稳定性的影响;然后,将稳定性最好的高浓度纳米银与异噻唑啉酮复配制备了纳米银抗菌剂,并对其抗细菌和抗真菌能力进行了评价㊂实验结果表明,苯扎溴铵用量过少时不足以完全负载纳米银,用量过多时也会对其稳定性产生负面影响,用量适中才能制得粒径均一㊁胶团稳定的纳米银溶液㊂当苯扎溴铵用量为8ˑ10-3g/m L时,所制备的纳米银溶液具有较好的稳定性,平均粒径约30n m,银浓度为原配方的10倍,达2.4ˑ10-4g/m L㊂该纳米银与异噻唑啉酮按质量比100ʒ0.8复配后制得的纳米银抗菌剂具有广谱㊁高效的抗菌效果,对大肠杆菌的最小抑菌浓度仅为1.0μg/m L,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2.0μg/m L,对黑曲霉和粘性红圆酵母的最小抑菌浓度为4.0μg/m L㊂总之,通过增加苯扎溴铵用量的方法可以大幅提高纳米银浓度,有利于纳米银抗菌剂的产业化和推广应用㊂关键词:纳米银;苯扎溴铵;胶体稳定性;粒径;抗菌性中图分类号: T S5文献标识码:A D O I:10.3969/j.i s s n.1001-9731.2020.12.0160引言纳米银通常指粒径小于100n m的金属银单质,由于纳米银的表面效应,同等浓度下其抑菌能力明显强于银单质,而且不会产生耐药性,具有低毒性和强抗菌活性等优点[1-2]㊂目前,在皮革㊁裘皮㊁造纸㊁包装㊁纺织和涂料等行业中,纳米银已被广泛使用[3-8]㊂纳米银的制备主要有物理方法㊁化学还原和生物还原等方法[9],其中化学合成法操作简单,目前较为常用㊂由于纳米银表面能较高,易团聚沉降,制备时往往需使用保护剂或稳定剂防止其团聚,常用的保护剂有聚乙烯吡咯烷酮㊁聚乙烯醇和明胶等[10]㊂表面活性剂为具有双亲性基团的长链分子,其长链的位阻效应可有效防止纳米粒子发生团聚,同时在溶液中形成的胶束可为纳米银的生成提供模板[11]㊂其中,阳离子表面活性剂常被作为模板和助稳定剂制备纳米材料[12]㊂以苯扎溴铵为保护剂㊁硼氢化钠为还原剂,采用模板法制备的纳米银抗菌剂中银浓度为2.4ˑ10-5g/m L[13],由于苯扎溴铵本身就是一种具有杀菌能力的阳离子表面活性剂,该方法制备的纳米银具有良好的抗菌效果,并且可与胶原蛋白和角蛋白产生相互作用,可用于生产和加工具有持久抗菌性能的皮革和裘皮产品[14-17]㊂在纳米银抗菌剂的使用过程中,由于其有效物含量较低,为达到理想的抗菌效果,不仅使用时用量大,产品在包装和运输上的费用也会增加,最终导致综合使用成本较高,极大地制约了纳米银抗菌剂的工业化生产和大规模应用㊂因此,在现有技术方案的基础上制备有效物浓度更高的纳米银就十分必要㊂目前,关于提高纳米银浓度的方法主要是使用保护剂和增稠剂㊂保护剂分子在纳米银粒子表面形成吸附层,产生空间位阻效应,有效阻止颗粒间相互聚集,提高溶液的稳定性[18]㊂在纳米银溶液中加入聚氨酯增稠剂,可以显著提高其中银的浓度[19],但会使纳米银粘度大幅增加,成本也较高㊂苯扎溴铵是一种表面活性剂,其在溶液中浓度超过临界胶束浓度时会产生胶束包裹纳米银,防止纳米银团聚,通过改变苯扎溴铵的用量,有望在不明显改变溶液性质的前提下大幅提高纳米银浓度,从而降低纳米银的用量和物流成本,为纳米银抗菌剂的产业化应用奠定基础㊂1实验1.1实验试剂与仪器1.1.1试剂硝酸银㊁硼氢化钠,分析纯,成都市科隆化学品有限公司;苯扎溴铵,5%水溶液,南昌白云药业有限公司;异噻唑啉酮(2-甲基异噻唑啉酮与5-氯-2甲基异噻唑啉酮质量比为1ʒ3),总含量为14%,大连汇邦化学有限公司㊂1.1.2仪器D H L-B电脑定时恒流泵,上海青浦沪西仪器厂;70121张金伟等:高浓度纳米银的制备及其抗菌效果评价*基金项目:国家自然科学基金面上资助项目(21576171);2020年度广东省市场监督管理局资助科研资助项目(2020Z Z15)收到初稿日期:2020-06-06收到修改稿日期:2020-09-26通讯作者:陈武勇,E-m a i l:w u y o n g.c h e n@163.c o m 作者简介:张金伟(1989 ),男,昆明人,实验师,主要从事制革化学和皮革化学品研究㊂D F -101S 集热式恒温加热磁力搅拌器,郑州长城科工贸易有限公司;L a m b d a 25紫外可见分光光度计,美国P e r k i nE l m e r 公司;N a n o Z S 激光粒度仪,英国M a l v -e r n 仪器公司㊂1.2 样品制备方法1.2.1 高浓度纳米银的制备以现有纳米银制备方法为基础(银浓度为2.4ˑ10-5g /m L )[13],等比例地提高各试剂的用量为基础用量的10倍,其中保护剂苯扎溴铵的用量扩大10倍后再增加1倍(1B )㊁3倍(3B )㊁4倍(4B )㊁5倍(5B )㊁6倍(6B )㊁7倍(7B ),具体配方见表1,以研究保护剂用量对高浓度纳米银溶液粒径和稳定性的影响,制定最佳工艺㊂表1 不同苯扎溴铵用量下高浓度纳米银溶液制备配方T a b l e 1T h e f o r m u l a s f o r p r e p a r i n g h i gh c o n c e n t r a t i o n n a n o -s l i v e r s o l u t i o nw i t h d i f f e r e n t b e n z a l k o n i u mb r o m i d e d o s a ge 样品编号A 溶液B 溶液硝酸银(10-3g /m L )+蒸馏水(m L )苯扎溴铵(10-3g /m L )+蒸馏水(m L )硼氢化钠(10-2g/m L )+苯扎溴铵(10-3g /m L )+蒸馏水(m L )1B 1.5+502+503.7+2+1003B 1.5+506+503.7+6+1004B 1.5+508+503.7+8+1005B 1.5+5010+503.7+10+1006B 1.5+5012+503.7+12+1007B1.5+5014+503.7+14+1001.2.2 纳米银抗菌剂的制备纳米银与有机抗菌剂复配,可以明显提高其抗菌性能[20]㊂为进一步提高纳米银的抗菌效果,利用高效㊁低毒的有机抗菌剂异噻唑啉酮与所得纳米银进行复配,制备纳米银抗菌剂㊂将高浓度纳米银溶液(银浓度为2.4ˑ10-4g /m L ),与异噻唑啉酮溶液按照100ʒ0.8(w /w )的比例进行复配㊂复配时将异噻唑啉酮在搅拌条件下缓缓加入纳米银溶液,滴加完成后继续搅拌10m i n 即完成复配㊂1.3 分析测试方法1.3.1 紫外-可见光谱测试用L a m b d a 25紫外可见分光光度计,设定测试温度为25ħ,扫描速度为240n m /m i n ,在300~800n m 的波长范围内扫描并记录纳米银溶液的吸收光谱曲线㊂1.3.2 动态光散射测试平均粒径及Z e t a -电位分析用N a n oZ S 激光粒度仪对纳米银溶液的平均粒径和Z e t a 电位值进行测定,取3次测试结果的平均值作为最终结果,测试温度为25ħ,测试前设定温度下平衡3m i n㊂1.3.3 透射电镜分析用J E M -100C X I I 透射电镜,在加速电压为200k V 的条件下观测纳米银的粒径大小和形貌㊂测试前,将1-2滴的纳米银溶液滴到孔径为200目的铜网上,自然干燥后即可进行测试㊂1.3.4 纳米银复合抗菌剂抗菌性能的测定配制牛肉膏蛋白胨和孟加拉红培养基[21],并在121ħ条件下,灭菌21m i n 备用㊂配制菌液浓度为5ˑ105~106c f u /m L 的细菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌悬液㊁菌体浓度为1.0ˑ105~106c f u /m L 的黑曲霉和粘性红圆酵母菌悬液㊂10m L 培养基与纳米银抗菌剂混合均匀后倒入培养皿,控制培养基中纳米银抗菌剂浓度依次为1㊁2㊁4㊁8㊁16㊁32㊁64和128μg/m L ;待培养基凝固后加入1m L 的菌悬液,均匀涂布在培养基表面;最后,将培养皿置于37ħ和90%相对湿度的培养箱中,培养24h 后观察微生物生长情况,运用平板计数法计算菌落数㊂2 结果与讨论2.1 不同保护剂用量对纳米银稳定性的影响2.1.1 紫外-可见光吸收光谱分析图1为不同苯扎溴铵用量下高浓度纳米银溶液的紫外-可见吸收光谱图㊂图1 不同苯扎溴铵用量下纳米银溶液的紫外-可见光谱图F i g 1U V -v i ss pe c t r ao fn a n o -s l i v e rs o l u t i o n p r e -p a r e d w i t h d if f e r e n tb e n z a l k o n i u m b r o m i d e d o s a ge 从图1中可见,当纳米银溶液的浓度提高10倍后,苯扎溴铵保护剂用量在基础用量扩大10倍后再增加1㊁3㊁4㊁5㊁6和7倍时,其最大吸收波长分别对应为417㊁412㊁412㊁413㊁414和414n m ㊂当保护剂用量最801212020年第12期(51)卷少(1倍)时,其最大吸收波长为417n m ,出现了较明显的红移,且与之对应的吸光度值相对较低,半峰宽较大,说明在该溶液中,纳米银粒子粒径较大,溶液中胶体粒子的均一性较差㊁稳定性较低[22]㊂在其他苯扎溴铵用量下生成的纳米银最大吸收波长在412~414n m ,且不同样品的半峰宽相近,说明此时溶液中纳米银粒子分散性和均一性都较好㊂当溶液中苯扎溴铵含量较少时,所形成的胶束无法完全负载纳米银,也不足以有效防止纳米粒子的团聚,因此纳米银胶团粒径增大,溶液的稳定性变差,紫外特征吸收峰红移㊂随着溶液中加入的苯扎溴铵含量的增加,阳离子型的苯扎溴铵分子的亲水基端向外与水分子作用,疏水基端向内与纳米银粒子相互吸附作用,在纳米银粒子周围形成了有效的空间位阻,阻止了纳米银粒子之间的团聚作用,最终生成了较为均一的纳米银粒子,胶体稳定性也有所改善㊂2.1.2 激光粒度仪分析图2为不同苯扎溴铵用量对纳米银粒子粒径和Z e t a 电位的影响㊂图2 苯扎溴铵用量对纳米银粒子粒径和Z e t a 电位的影响(左侧为粒径,右侧为Z e t a 电位)F i g 2I n f l u e n c e o f b e n z a l k o n i u mb r o m i d e d o s a g e o n a v e r a g e p a r t i c l e s i z e a n dZ e t a p o t e n t i a l o f n a n o -s l i v e r pa r t i -c l e s (p a r t i c l e s i z e o n l e f t a n dZ e t a p o t e n t i a l o n r i gh t ) 从图2中左侧的粒径结果可知,在10倍基础浓度纳米银溶液中,当苯扎溴铵的用量在基础用量扩大10倍的基础上再增加1倍(1B )时,所生成的纳米银粒子的平均粒径高达64.73n m ,原方法中所制备纳米银的浓度为26n m [13],这是因为较少用量的苯扎溴铵难以形成有效的空间位阻,不能有效抑制纳米银胶团的聚集,因此纳米银粒子粒径增大㊂随着苯扎溴铵用量的增加(4B ㊁5B ),对应的纳米银溶液中所生成的纳米银粒子粒径较小,与原浓度条件下差别不大,这是因为苯扎溴铵分子与纳米银粒子相互作用后,在溶液中形成了有效的空间稳定层,降低了纳米银粒子之间的团聚㊂当保护剂用量继续增加后(7B ),纳米银粒径又出现明显的增加,这可能是因为当溶液中苯扎溴铵过量时,苯扎溴铵分子之间相互缠结,在一定程度上削弱了胶团的空间位阻,苯扎溴铵形成的胶束无法有效地负载纳米银粒子,使得粒子之间出现了软团聚,导致纳米银粒子粒径增大㊂Z e t a 电位又称ζ-电位或动电电位,是指在外电场的作用下,分散粒子的稳定层与扩散层发生相对移动时,滑动面(或剪切面)的电位,是胶体体系的电化学性质的主要指标之一,一般来说Z e t a 电位绝对值越大,则该胶体溶液的稳定性越好㊂图2中右侧Z e t a 电位可知,纳米银溶液的Z e t a 电位值随着苯扎溴铵用量的增加,呈现先增大后减小的变化趋势㊂当苯扎溴铵用量为1B 和3B 时,Z e t a 电位绝对值相对较低(低于30m V ),说明此时纳米银溶液中胶团稳定性较差;当苯扎溴铵用量增加到4B -5B 时,Z e t a 电位绝对值分别为44.37和40.12m V ,说明该保护剂用量下,苯扎溴铵分子与纳米银粒子作用后,纳米银胶团表面所带电荷增加,双电层变厚,所制备的纳米银溶液具有较高的稳定性;当保护剂用量继续增加到6B -7B 时,所制备的纳米银溶液Z e t a 电位绝对值开始下降,说明包裹在纳米银粒子表面的苯扎溴铵分子达到饱和,继续增加保护剂,苯扎溴铵分子之间会发生一定缠结作用,不利于提高纳米银的稳定性㊂2.1.3 透射电镜分析结果从6个不同的苯扎溴铵用量所得样品中选取了具有代表性的1B ㊁4B 和7B 纳米银溶液进行透射电镜图谱的扫描,所得结果如图3所示㊂当苯扎溴铵用量为1B 时,纳米银的粒径在10n m 左右,但是大量的纳米银粒子团聚在一起,形成了较大的纳米银簇(图3(a ));当苯扎溴铵用量为4B 时,纳米银平均粒径为20n m 左右,且具有较好的分散性和均一性(图3(b )),当保护剂用量为7倍时,纳米银粒径为40n m 左右且吸附团聚在一起,形成了较大的纳米银簇,纳米银的粒径也不均一(图3(c))㊂90121张金伟等:高浓度纳米银的制备及其抗菌效果评价图3不同苯扎溴铵用量下纳米银的透射电镜图F i g3T E Mi m a g e s o f n a n o-s l i v e r p r e p a r e dw i t hd i f f e r e n t b e n z a l k o n i u mb r o m i d ed o s a g e 根据上述结果,可以得出了苯扎溴铵与纳米银粒子的作用的机理,如图4所示㊂图4苯扎溴铵与纳米银粒子作用示意图F i g4S c h e m a t i c o f n a n o-s i l v e r p a r t i c l e s c a p p e dw i t hb e n z a l k o n i u mb r o m i d e由图4所示,当A g+得到电子生成A g原子后,如果没有保护剂将形成单质银沉淀,苯扎溴铵加入后,其分子的亲水端向外与水介质接触,疏水基与银粒子发生吸附作用将其包裹在内,形成有效的空间稳定层而产生纳米银粒子㊂当苯扎溴铵分子过少时(图4(a)),苯扎溴铵分子不足以将溶液中的纳米银粒子包裹完全,较多裸露的纳米银粒子通过自身的布朗运动,相互吸附团聚,使得溶液的稳定性降低㊂随着苯扎溴铵浓度的增加,纳米银粒子外形成了有效的空间稳定层,阻止了纳米银粒子之间的吸附作用,从而提高了胶团的稳定性(图4(b))㊂当苯扎溴铵过量时,苯扎溴铵分子之间相互缠结,极大的挤压和破坏纳米银粒子外部的空间稳定层,使得纳米银粒子吸附团聚,纳米银粒子平均粒径增大,溶液稳定性降低(图4(c))㊂2.2纳米银抗菌剂的抗菌效果评价为考察纳米银抗菌剂的抗菌性,选择金黄色葡萄球菌(S t a p h y l o c o c c u s a u r e u s)㊁大肠杆菌(E s c h e r i c h i a c o l i)㊁粘性红圆酵母(R h o d o t o r u l a m u c i l a g i n o s a)和黑曲霉(A s p e r g i l l u sn i g e r)等4种革制品中常见菌株[23-24],对每种菌株的最小抑菌浓度(M I C)进行测定,结果如表2所示㊂表2纳米银抗菌剂对不同菌株的最小抑菌浓度T a b l e2M i n i m a l i n h i b i t o r y c o n c e n t r a t i o n(M I C)o f n a n o-s i l v e ra n t i b a c t e r i a la g e n tt o d i f f e r e n tk i n d s o f s t r a i n s实验菌株M I C/(μg㊃m L-1)大肠杆菌1.0金黄色葡萄球菌2.0黑曲霉4.0粘性红圆酵母4.0由表2可知,纳米银抗菌剂对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)的抑菌效果最好,其最小抑菌浓度仅为1.0μg/m L,对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)也具有很好的抑菌效果,其最小抑菌浓度为2.0μg/m L,纳米银抗菌剂对真菌类的黑曲霉和粘性红圆酵母的抑制效果较细菌稍差,其最小抑菌浓度均为4.0μg/m L㊂上述结果表明纳米银与异噻唑啉酮复配后制备的抗菌剂杀菌能力强㊁抗菌谱广㊂虽然实验结果中抗菌剂对4类菌株的最小抑菌浓度稍有差异,在实际使用纳米银011212020年第12期(51)卷抗菌剂生产抗菌皮革制品时,其用量大于4.0μg/m L 时即可对所有菌株都起到良好抑菌作用㊂3结论通过考察不同用量的保护剂苯扎溴铵对纳米银溶液稳定性的影响,发现保护剂用量为8ˑ10-3g/m L 时,所制备的纳米银溶液具有较好的稳定性,纳米银胶团分散性和均一性较好,平均直径约30n m㊂该纳米银与异噻唑啉酮按质量比100ʒ0.8复配后制得的纳米银抗菌剂具有广谱高效的抗菌效果,对大肠杆菌的最小抑菌浓度仅为1.0μg/m L,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2.0μg/m L,对黑曲霉和粘性红圆酵母的最小抑菌浓度为4.0μg/m L㊂本研究所制备的纳米银浓度为2.4ˑ10-4g/m L,比文献报道的浓度提高了10倍,有利于促进该产品的产业化和推广应用㊂参考文献:[1] H uY u n r u i,L iD a h e 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u3,C H E N W u y o n g1(1.K e y L a b o r a t o r y o fL e a t h e rC h e m i s t r y a n dE n g i n e e r i n g o fM i n i s t r y o fE d u c a t i o n,S i c h u a nU n i v e r s i t y,C h e n g d u610065,C h i n a;2.S i c h u a nD o w e l l S c i e n c e&T e c h n o l o g y I n c.,C h e n g d u610041,C h i n a;3.G u a n g d o n g J i a n g m e nS u p e r v i s i o nT e s t i n g I n s t i t u t e o fQ u a l i t y a n d M e t r o l o g y,J i a n g m e n529000,C h i n a;4.G u a n g d o n g S h e n g f a n g C h e m i c a l C o r p o r a t i o n,J i a n g m e n529162,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t o p r e p a r e c o n c e n t r a t i o nn a n o-s i l v e rw i t h p r o p e r s t a b i l i t y,U V-V i s,d y n a m i c l i g h t s c a t t e r i n g a n d t r a n s m i s s i o n e l e c t r o nm i c r o s c o p ew e r e u s e d t o c h a r a c t e r t h e i n f l u e n c e o f b e n z a l k o n i u mb r o m i d e(p r o t e c t i n g a g e n t)d o s a g e s o nn a n o-s i l v e r p a r t i c l e s i z e a n d s t a b i l i t y.T h e n,t h em o s t s t a b l e n a n o-s i l v e rw i t hh i g h c o n c e n t r a-t i o nw a sm i x e dw i t h i s o t h i a z o l i n o n e t o p r e p a r e n o n o-s i l v e r a n t i b a c t e r i a l a g e n t,a n d a n t i b a c t e r i a l a b i l i t y o f t h e a-g e n tw a s a l s o e v a l u a t e d.T h e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t l o wc o n c e n t r a t i o n b e n z a l k o n i u mb r o m i d ew a s n o t a b l e t o l o a d w i t hn a n o-s i l v e r a n d t o oh i g h c o n c e n t r a t i o n a l s oh a dn e g a t i v e e f f e c t o nn a n o-s i l v e r s t a b i l i t y.T h e n a n o-s i l v e r s o-l u t i o nw i t hu n i f o r m p a r t i c l e s i z e a n d e x c e l l e n t s t a b i l i t y w a s p r e p a r e du n d e r p r o p e rb e n z a l k o n i u m b r o m i d e.T h e n a n o-s i l v e rw i t h s i l v e r c o n c e n t r a t i o n o f2.4ˑ10-4g/m L(10t i m e s h i g h e r t h a n p r i o r)w a s p r o d u c e dw h e nb e n z a-l k o n i u mb r o m i d e d o s a g ew a s8ˑ10-3g/m L,i nw h i c hn a n o-s i l v e r p a r t i c l e s i z ew a s a r o u n d30n ma n d t h e s o l u-t i o nw a s s t a b l e e n o u g h.T h e o b t a i n e dn a n o-s i l v e rw a sm i x e dw i t h i s o t h i a z o l i n o n e b a s e d o nw e i g h t r a t i o100ʒ0.8. 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纳米银纺织抗菌应用方法
纳米银纺织抗菌应用方法全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：纳米银纺织材料作为一种新型的抗菌材料，其在医疗、防护和日常生活中的应用逐渐受到人们的重视。
纳米银纺织材料具有独特的抗菌性能，可以有效地抑制细菌、真菌和病毒的生长，被广泛应用于医用卫生用品、服装、家居用品等领域。
下面将介绍一些关于纳米银纺织抗菌应用方法的信息。
一、制备纳米银纺织材料纳米银纺织材料的制备主要分为两种方法：一种是将纳米银颗粒直接加工到纺织品中，另一种是利用化学方法将纳米银涂覆在纺织品表面。
前者常用于制备长效抗菌纺织品，后者则适用于制备消毒效果较强的医用防护服等产品。
制备纳米银纺织材料需要注意控制纳米银颗粒的分散均匀度和稳定性，以确保其在纺织品中具有持久的抗菌效果。
二、纳米银纺织材料的应用1. 医疗卫生用品纳米银纺织材料在医疗卫生用品中的应用包括医用口罩、外科手术服、绷带、护士服等。
这些产品利用纳米银的抗菌性能，可以有效地预防医院内感染的传播，保障患者和医护人员的安全。
2. 功能性服装纳米银纺织材料还被广泛应用于功能性服装中，如运动服、内衣等。
这些服装利用纳米银的抗菌性能，可以有效地减少细菌和真菌在衣物上的滋生，保持衣物的清洁和卫生。
3. 家居用品纳米银纺织材料也被应用于家居用品领域，如毛巾、床上用品、窗帘等。
这些产品利用纳米银的抗菌性能，可以有效地抑制细菌、真菌在家居用品上的生长，起到保持家居环境清洁卫生的作用。
三、使用方法及注意事项1. 洗涤注意纳米银纺织材料在日常使用中需要注意避免过于严格的洗涤方式，以免影响纳米银的抗菌性能。
通常建议采用温和的洗涤方式，避免使用含氯漂白剂或强酸强碱的洗涤剂。
2. 注意避免受损纳米银纺织材料的抗菌效果主要来自纳米银颗粒的释放，因此需要避免使用过于激烈的物理方式对纺织品进行剧烈拉扯或弯曲，以免损坏纳米银颗粒的稳定结构。
3. 定期更换在医疗卫生用品中使用纳米银纺织材料时，需要注意定期更换产品，以确保其抗菌效果的持久稳定。
纳米材料在抗菌材料中的性能与应用研究
纳米材料在抗菌材料中的性能与应用研究随着科学技术的不断发展，纳米材料的研究与应用已成为当前科学界的热点之一。
在医疗领域中，纳米材料的应用也引起了广泛的关注。
其中，纳米材料在抗菌材料中的性能与应用研究备受关注。
抗菌材料是一种能抑制或杀灭细菌、真菌、病毒等微生物生长的材料。
常见的抗菌材料包括银离子材料、聚合物材料和纳米材料等。
然而，由于长期使用抗生素和消毒剂的滥用，导致许多微生物对常见的抗菌材料产生了抗药性。
因此，开发新型的抗菌材料以应对抗药性微生物的需求变得尤为重要。
纳米材料作为一种具有独特结构和性能的材料，在抗菌材料中表现出许多优势。
首先，纳米材料具有较大比表面积，这意味着纳米材料相同质量下的表面积较大，有利于与微生物的作用。
其次，纳米材料具有尺寸效应和量子效应，这使得纳米材料具有独特的物理和化学性质。
最后，纳米材料具有显著的固体和液体相互作用的效果，这使得纳米材料与微生物之间的相互作用更加复杂和多样化。
纳米银是纳米材料中最常用的抗菌材料之一。
银具有广谱抗菌作用，能够杀灭多种细菌、病毒和真菌。
纳米银具有较大的比表面积和独特的物理化学性质，能够与微生物的细胞膜、细胞壁和细胞内的蛋白质发生反应，破坏其结构和功能，从而抑制或杀灭微生物。
除了纳米银，一些其他的纳米材料也被广泛研究用于抗菌材料中。
例如，纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米碳材料等都显示出一定的抗菌活性。
这些材料具有独特的光催化性质，可以利用紫外光或可见光产生活性自由基，破坏微生物的细胞膜和细胞内的核酸、蛋白质等重要生物分子，从而实现抗菌效果。
此外，纳米材料还可以通过调控材料的表面形貌和结构来实现抗菌性能的提升。
例如，利用纳米材料的疏水性能和抗菌剂之间的相互作用，可以制备出具有超疏水性能的抗菌材料。
这种材料能够使微生物无法附着在其表面上，从而实现抗菌效果。
纳米材料在抗菌材料中的应用不仅局限于医疗领域，还具有广泛的应用前景。
例如，在食品包装领域，纳米材料可以用于制备具有抗菌性的食品包装膜，有效地抑制食品中的微生物生长，延长食品的保鲜期。
纳米银 抗菌 原理
纳米银抗菌原理
纳米银具有出色的抗菌性能，这是由于其独特的抗菌原理。
纳米银颗粒的尺寸通常在1-100纳米之间，这使其具有更大的比表面积，增加了与细菌接触的可能性。
纳米银颗粒表面的银离子可以与细菌表面的硫醚、羧基、磷酸基等物质发生反应，破坏细菌的细胞膜结构，阻止其正常的代谢和生长。
此外，银离子还可以与细菌的DNA结合，干扰其复制和转录过程，导致细菌死亡。
与此同时，纳米银颗粒具有较大的表面能量，可以与细菌的膜表面相互作用，导致细菌膜的损伤和渗漏。
这种渗漏会进一步影响细菌的正常生理功能，导致其死亡。
除了直接破坏细菌的细胞结构和功能外，纳米银还可以通过释放银离子来实现抗菌作用。
银离子可以通过与细菌内的蛋白质和酶反应，干扰其正常的酶活性和代谢过程，从而杀死细菌。
总的来说，纳米银的抗菌原理主要涉及其与细菌表面的相互作用、干扰细菌的膜结构、代谢和DNA复制过程，以及通过释放银离子来杀灭细菌。
这使得纳米银在抗菌领域具有广泛的应用前景。
纳米银抗菌剂
纳米银抗菌剂纳米银作为金属银的一种特殊形态，是指粒径在1～100nm之间的金属银微粒组成的粉体。
由于其颗粒极其微小，表面积较大,使其具有显著的表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应，因而使纳米银具有超强的活性及渗透性，其杀菌作用是普通银的数百倍。
另外，由于纳米尺度的金属银的表面电子特性，它可以与细菌的蛋白质分子上的疏基、胺基等吸电子基团形成配体，从而进一步增强了抗菌效果。
纳米银是一类新型抗菌剂，具有强大抑菌、杀菌作用及其广谱的抗菌活性，具有传统无机抗菌剂无法比拟的抗菌效果，无耐药性，安全性高。
随着抗生素的细菌耐药性日益严重，纳米银在消毒杀菌领域的研究和应用越来越受到了广泛的关注。
人类发现银有广谱杀菌作用已有很长时间，早在远古时代，就有用银器存放食物，防止细菌生长的记载。
随着科学技术的进步，人们发现银是一种安全的广谱性杀菌材料其应用也逐渐推广开来。
如今临床上人们已广泛使用磺胺嘧啶银、氟哌酸银、锌银乳膏、磺胺嘧啶银胶原蛋白膜、辐照氟银猪皮等治疗烧伤烫伤以防止绿脓菌等细菌的繁衍，硝酸银水溶液作为眼科消炎、银汞合金作为牙科材料及含银水溶液治疗牙痛、胶态银在妇科洗剂中均应用广泛。
在日常生活在中也可用载银活性炭或银丝编织过滤器净化饮用水等。
纳米银的抗菌机理。
纳米银由于其结构单元尺寸介于宏观物质和微观原子和分子之间，表现出特别的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，可以轻易地进入病原体；纳米银粒子尺寸小，表面所占的体积百分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致表面的活性位置增加，具备了作为抗菌剂的基本条件；具有很强穿透力，能全面充分接触并攻击病原体，从而发挥更强的生物效应，具有安全性高，抗菌范围广，持续杀菌时间长等优点。
纳米银的抗菌性能尤其对致病的的杆菌、球菌、丝菌的杀灭作用远远大于传统的银离子杀菌剂。
纳米银微粒可杀死细菌、真菌、支原体、衣原体等致病微生物。
纳米银抗菌剂的作用主要包括3个环节：①与致病菌代谢酶中的巯基结合，使酶失活〔7〕；②与暴露的细菌细胞壁发生肽聚糖反应，形成可逆复合物，使细菌不能将氧和能量转运进细胞；③与致病微生物中的DNA结合，导致DNA结构变性，抑 DNA复制。
纳米银的合成及其抗菌应用研究进展
纳米银的合成及其抗菌应用研究进展叶伟杰;陈楷航;蔡少龄;陈利科;钟同苏;王小英【摘要】病原微生物严重威胁着人类的健康安全,纳米银作为一种新型抗菌材料,其制备与应用已成为纳米材料领域的研究热点.本文综述了纳米银的主要合成方法,包括多糖法、Tollens试剂法、辐射法、生物法和多金属氧酸盐法等,具有原料广泛、反应温和、成本低廉和环境友好等优点.基于纳米银的优异抗菌性能,总结了纳米银的抗菌机理及其抗菌应用,并展望了纳米银在抗菌涂料、抗菌包装等领域的发展前景.%Pathogenic microorganism is a serious threat to human health.As a novel kind of antibacterial materials, silver nanoparticles involving their preparation approaches and applications are of great research interest in the field of nanomaterials.This review summarized a summary of synthesis methods of silver nanoparticles, including polysaccharide, Tollens, irradiation, biological and polyoxometalates, which enjoy numerous advantages such as wide range of raw materials, gentle reaction condition, low-cost and environmental-friendly and etc..Furthermore, based on the antibacterial property of silver nanoparticles, the antibacterial mechanism and applications were described.The development of silver nanoparticles in antibacterial application was also prospected, such as antibacterial coating and antibacterial packaging.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)009【总页数】9页(P22-30)【关键词】纳米银;合成;抗菌机理;抗菌应用【作者】叶伟杰;陈楷航;蔡少龄;陈利科;钟同苏;王小英【作者单位】华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TB331近年来，环境微生物灾害事件频繁发生，造成了巨大的经济损失和社会危害。
纳米银的功效与作用
纳米银的功效与作用纳米银的功效与作用纳米银是一种具有特殊的物理和化学特性的纳米材料，其粒径小于100纳米。
纳米银具有良好的导电和导热性能，同时也具有出色的抗菌和抗病毒性能。
现在，纳米银已经广泛应用于医疗领域、环境保护领域、电子领域等多个领域，发挥着重要的作用。
本文将对纳米银的功效与作用进行详细介绍。
一、医疗领域纳米银在医疗领域被广泛应用于制造抗菌材料、医用器械等。
它能够有效杀灭多种细菌、真菌和病毒，具有广谱抗菌作用。
纳米银可以通过与细菌细胞膜或病毒蛋白质相互作用破坏其结构，进而抑制细菌和病毒的生长和繁殖。
此外，纳米银还能够有效抑制细菌和病毒的耐药性，对多重耐药菌和病毒也具有很好的杀灭效果。
除了抗菌作用，纳米银还具有一定的生物学活性。
研究发现，纳米银能够促进伤口的愈合，加速组织再生，对于创面感染、烧伤、溃疡等皮肤疾病的治疗具有良好的效果。
此外，纳米银还被广泛应用于医用纺织品、医用导管等材料的制造，能够有效抑制材料表面的细菌附着和生长，减少医疗感染的发生。
二、环境保护领域纳米银在环境保护领域的应用主要集中在水处理和空气净化方面。
由于纳米银具有很高的抗菌性能，它可以被添加到水处理设备中，有效杀灭水中的细菌、病毒和寄生虫，提高水的卫生水平。
此外，纳米银还可以被应用于制造过滤材料，用于去除水中的重金属、有机污染物等有害物质，提高水的净化效果。
在空气净化方面，纳米银可以制成纳米银纤维膜，用于制造空气净化器和口罩。
这种纳米银纤维膜能够有效抑制空气中的细菌和病毒，保障人们的健康。
同时，纳米银还具有良好的除臭性能，能够去除空气中的有害气体和异味，提高室内空气质量。
三、电子领域纳米银在电子领域的应用越来越广泛，主要用于制造导电材料和电子器件。
纳米银的导电性能优异，能够替代传统的导电材料如铜和铝。
制造导电材料时，纳米银能够形成致密的导电网络，提供快速而又稳定的电子传输通路，因此在柔性电子器件、触摸屏和导电墨水等领域得到广泛应用。
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纳米银材料的合成及其抗菌性能研究
近年来，随着科技的不断进步，纳米技术逐渐成为研究的热点之一。
纳米材料
的特殊性质和广泛应用前景引起了人们的极大兴趣。
其中，纳米银材料因其卓越的抗菌性能备受关注。
本文将探讨纳米银材料的合成方法以及其在抗菌领域的应用。
纳米银材料的合成方法多种多样，其中最常见的方法是化学还原法和物理气相
沉积法。
化学还原法是通过还原剂将银离子还原成纳米银颗粒，而物理气相沉积法则是通过高温蒸发和凝聚的方式制备纳米银。
这些方法各有优劣，可以根据实际需求选择适合的方法。
纳米银材料的抗菌性能是其最为重要的特点之一。
纳米银颗粒具有较大的比表
面积和高活性，能够与细菌表面的硫醇和羧基等功能基团发生作用，破坏细菌细胞膜结构，导致细菌死亡。
此外，纳米银颗粒还能够释放出银离子，进一步增强其抗菌性能。
研究表明，纳米银材料对多种细菌、真菌和病毒均具有较强的抗菌活性，包括耐药菌株。
除了抗菌性能，纳米银材料还具有其他应用潜力。
例如，纳米银颗粒在医疗领
域被广泛应用于消毒、创口敷料和医疗器械等方面。
纳米银材料还可以用于环境污染治理、食品保鲜和纺织品防菌等领域。
然而，纳米银材料的应用也存在一些问题，如对环境和生物体的潜在毒性问题需要进一步研究。
为了更好地发挥纳米银材料的抗菌性能，研究人员还进行了一系列的改性研究。
例如，通过改变纳米银颗粒的形状、大小和表面修饰等方法，可以调控其抗菌性能和稳定性。
此外，将纳米银与其他材料复合，如聚合物、金属氧化物等，也可以进一步提高其抗菌性能。
纳米银材料的抗菌性能研究不仅对医疗领域具有重要意义，也对环境保护和食
品安全等方面具有重要应用价值。
然而，目前对纳米银材料的研究仍存在一些挑战
和争议。
例如，纳米银材料的生物安全性和环境影响需要更加深入的研究。
此外，纳米银材料的大规模合成和商业化应用也面临一定的技术和经济难题。
综上所述，纳米银材料的合成方法多种多样，其抗菌性能在医疗、环境和食品等领域具有广泛应用前景。
然而，纳米银材料的研究仍面临一些挑战和争议，需要进一步深入研究。
相信随着科技的不断进步，纳米银材料的应用前景将会越来越广阔。