实验五 一种新型纳米材料抗菌效果评价
纳米无机材料抗菌性能检测方法及评价-最新国标
纳米无机材料抗菌性能检测方法及评价1范围本文件规定了纳米无机材料抗菌性能的术语和定义、试验方法、试验数据处理、检测结果计算、性能评价、检测报告和注意事项等。
本文件适用于纳米抗菌粉末以及以纳米抗菌粉末为抗菌功能组分（结构单元）的材料，如纤维、织物、塑料、涂料和陶瓷等。
其它材料的抗菌性能检测也可以参照本标准执行。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本文件的引用而成为本标准的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。
然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
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GB/T9266建筑涂料涂层耐洗刷性的测定GB/T13221纳米粉末粒度分布的测定X射线小角散射法GB19258紫外线杀菌灯GB/T19619纳米材料术语GB/T20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价第2部分：吸收法（ISO20743）GB/T21866-2008抗菌涂料抗菌性测定法和抗菌效果中华人民共和国卫生部《消毒技术规范规范》（2017年版）T/CIAA抗菌专业名词和术语3术语和定义GB/T19619中的术语及下列术语适用于本文件。
3.1抑菌具有抑制或妨碍细菌或真菌生长繁殖及其活性的作用。
3.2杀菌具有杀灭细菌或真菌生长繁殖的作用。
3.3抗菌采用化学或物理等方法杀灭或妨碍包括细菌、真菌在内的微生物生长繁殖及其活性的过程。
3.4纳米无机材料三维空间尺度至少有一维处于纳米量级（1-100nm）的无机材料，可以是粉末形式或分散在溶液中存在。
3.5纳米抗菌材料纳米抗菌粉末以及以纳米抗菌粉末为抗菌活性组分（结构单元）的材料。
4试验方法4.1试验方法4.1.1纳米粉末抗菌性能的试验方法按附录A规定的方法进行。
4.1.2纤维、织物、塑料粉体和微孔滤材等材料抗菌性能的试验方法按附录B规定的方法进行。
4.1.3塑料、陶瓷、漆膜、板材和金属等硬质表面材料抗菌性能的试验方法按附录C规定的方法进行。
纳米银材料制备及其抗菌性能研究
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。
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. T h en 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 h a d e f f e c t i v e a n db r o a d a n t i m i c r o b i a l a b i l i t y.T h em 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 f o r E s c h e r i c h i ac o l i,S t a p h y l o c o c c u sa u r e u s,R h o d o t o r u l a m u c i l a g i n o s a a n d A s p e r g i l l u sn i g e r w a s 1.0,2.0,4.0a n d4.0μg/m Lr e s p e c t i v e l y.I n c r e a s i n g b e n z a l k o n i u m b 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 c o u l d p r o m o t e n a n o-s i l v e r c o n c e n t r a t i o n.C o n s e q u e n t l y,i tw o u l db e n e f i t f o r n a 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 i n d u s t r i a l i-z a t i o na n dm a r k e t i z a t i o n.K e y w o r d s:n a n o-s l i v e r;b e n z a l k o n i u mb r o m i d e;c o l l o i d s t a b i l i t y;p a r t i c l e s i z e;a n t i b a c t e r i a l a b i l i t y 211212020年第12期(51)卷。
银纳米材料的制备及其抗菌性能研究
银纳米材料的制备及其抗菌性能研究随着生活水平的提高和科学技术的不断进步，对于抗菌材料的需求也越来越大。
而银纳米材料因其独特的物理和化学性质，成为一种重要的抗菌材料。
本文将介绍银纳米材料的制备方法以及其抗菌性能的研究进展。
一、银纳米材料的制备方法银纳米材料的制备方法非常多样化，包括化学还原法、生物还原法、微波法、激光法、电化学法等。
以下是常用的两种方法：1. 化学还原法化学还原法是通过还原剂将银离子还原成银纳米粒子。
通常使用的还原剂有：氢氢醛、硼氢化钠、柠檬酸等。
化学还原法具有操作简便、反应速度快、产物稳定等优点。
但是，还原剂的选择和反应条件的调控会影响到成品的粒径和分布，同时产生的有毒废液也对环境造成一定的污染。
2. 生物还原法生物还原法是利用生物体内自身的还原剂分泌银纳米粒子。
其中微生物和植物提取物是常用生物体，能够制备出较为均匀、分散的银纳米粒子。
生物还原法具有无毒、无废物、反应效率高等优点。
但是，生产过程需要考虑生物体的生长条件、纯化过程等方面，造成比较大的困难。
二、银纳米材料的抗菌性能研究银纳米材料的抗菌性能已经被广泛研究，其抗菌原理包括两个方面：1. 细菌细胞膜的破坏银纳米粒子具有一定的表面电荷，在与细菌相互作用的过程中会破坏细菌的细胞膜。
这使得细菌的细胞壁破损，导致其内部的物质和水分迅速丧失，最终导致细菌死亡。
同时，银离子的释放也会促进细胞膜的损伤。
2. 细菌内部机制的破坏除了对细胞膜的破坏，银纳米粒子还能够进入细胞内部，与细胞内的一些酶、蛋白质相互作用。
这些酶和蛋白质是细菌生存所必需的，银纳米粒子的干扰会破坏细菌的代谢机制，导致细菌死亡。
三、实验研究银纳米材料的抗菌性能已经在很多领域进行了实际应用。
例如，银纳米材料在医疗器械、水处理、食品加工等方面具有广泛的应用前景。
以下是实验研究的一些例子。
1. 医疗领域银纳米材料在医疗领域的应用非常广泛。
例如，银纳米材料能够抑制细菌的生长，对于医用器械的消毒有很好的效果。
纳米材料抗菌性能的研究
纳米材料抗菌性能的研究王帆;郑先哲【摘要】基于纳米材料的抗菌特性,采用纳米沸石银和纳米沸石锌作为抗菌材料,研究其对垃圾堆肥样品的抑菌效果.研究结果如下:2种纳米材料均具有抗菌作用.从同一菌液浓度的抑菌圈大小看,纳米沸石-Ag对细菌的抑制效果优于纳米沸石-Zn,这2种材料的抑菌圈大小均随着菌液稀释度的增大而增大;纳米沸石-Ag的最小抑菌浓度为3 mg/mL,最大杀菌浓度为28 cfu/mL.而纳米沸石-Zn的最小抑菌浓度为0.5 mg/mL,最大杀菌浓度为0.28 cfu/mL.纳米复合沸石的质量浓度越高,作用时间越长,抑菌效果越好.综合比较,纳米沸石-Ag抑菌效果优于纳米沸石-Zn.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(016)002【总页数】4页(P122-124,128)【关键词】纳米沸石银;纳米沸石锌;堆肥;抗菌【作者】王帆;郑先哲【作者单位】东北农业大学农业工程学院,哈尔滨150030;大连大学环境与化学工程学院,辽宁大连116622;东北农业大学农业工程学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】X799主要研究纳米材料应用和固体废物处理。
纳米抗菌材料是在纳米技术出现后，将抗菌剂通过一定的方法和技术制备成纳米级抗菌剂，再与抗菌载体通过一定的方法和技术制备而成的具有抗菌功能的材料。
随着近几年对纳米抗菌剂、载体及制备方法的广泛研究，纳米抗菌材料的种类愈来愈丰富多彩，制备方法趋于成熟，应用领域也愈来愈广[1]。
目前，纳米抗菌材料作为一种新型的抗菌剂，其抗菌的广谱性和高效性等优点被越来越多地认识，市场上已经出现抗菌陶瓷、抗菌涂料及抗菌织物等纳米抗菌产品[2-3]。
关于金属离子纳米材料的抑菌机理存在2种假说：酶阻断说、活性氧说[4-6]，尚无定论。
而前者是由于金属离子与细菌细胞接触时穿透细胞膜，与细菌中巯基(-SH)反应，使细菌的蛋白凝固，从而破坏细胞合成酶的活性，使细菌失去增殖能力而死亡，这个过程中还存在着一个缓释过程。
纳米材料的抗菌性能研究
纳米材料的抗菌性能研究纳米材料是具有尺寸在纳米级别的物质，其特殊的结构和性质在不同领域具有广泛的应用前景。
近年来，科学家们对纳米材料的抗菌性能进行了深入研究，探索其在医疗和食品安全等方面的潜在用途。
本文将探讨纳米材料的抗菌性能研究领域的一些重要进展。
抗菌性能是纳米材料广受关注的一个重要特性。
传统的抗菌方法，如化学药剂和物理灭菌，往往存在着副作用和局限性。
然而，纳米材料通过其特殊的结构和功能带来了新的解决方案。
纳米颗粒的尺寸远小于细菌和病毒的尺寸，使其可以穿透细胞膜并破坏细胞结构。
此外，纳米材料表面的高比表面积也有利于与细菌相互作用，从而抑制其生长。
因此，纳米材料展现出了卓越的抗菌性能。
银纳米颗粒是目前研究最为广泛的一类纳米材料。
银离子的抗菌活性已经被广泛证明，而银纳米颗粒在材料表面的释放具有持久的抗菌效果。
研究表明，银纳米颗粒可以抑制多种细菌和真菌的生长，包括耐药菌株。
此外，银纳米颗粒还可以作为抗菌剂纳入纺织品和聚合物中，有效地提高这些材料的抗菌性能。
除了银纳米颗粒，其他纳米材料也被广泛研究用于抗菌应用。
碳纳米管、二氧化钛纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒等材料也展现出了优秀的抗菌性能。
碳纳米管的高比表面积和独特的结构特性使其具有卓越的抗菌效果。
而二氧化钛和氧化锌纳米颗粒则通过产生活性氧物种和破坏菌体结构来实现其抗菌作用。
这些纳米材料的抗菌性能在医疗器械、包装材料和水处理等领域有着广泛的应用潜力。
纳米材料的抗菌性能研究还面临一些挑战和问题。
首先，纳米材料的生物安全性仍然是一个关键问题。
虽然纳米材料能够有效抑制细菌的生长，但对于人类和环境的潜在毒性尚不完全了解。
因此，相关的毒性评估和安全性研究非常必要。
其次，纳米材料的稳定性和长期持久的抗菌效果也需要进一步改进。
在实际应用中，纳米材料的抗菌效果可能会受到周围环境和物质的影响，因此需要进行更多的研究来优化其抗菌性能。
总的来说，纳米材料的抗菌性能研究在医学、食品安全和环境保护等方面具有重要的应用前景。
银基纳米材料的抗菌性能研究
银基纳米材料的抗菌性能研究随着抗生素滥用和抗药性的增加，人们越来越意识到寻找替代治疗方法的重要性。
其中，银基纳米材料因其独特的抗菌性能逐渐受到人们的关注。
银基纳米材料的抗菌性能银基纳米材料的抗菌性能是因其具有的特殊物理、化学和生物学特性所致。
首先，由于银活性离子具有强烈的氧化还原性，它可以与菌体中的蛋白质、核酸等生物大分子发生化学反应，引起细胞膜的破坏，导致菌体死亡。
其次，银基纳米材料具有很大的比表面积和高的表面能量，可以高效吸附和杀灭细菌等微生物。
此外，银基纳米材料可以破坏细菌生长、分裂和代谢等过程，从而有效抑制和杀灭各种细菌。
合成方法对银基纳米材料的抗菌性能影响银基纳米材料的抗菌性能不仅与其特殊的物理、化学和生物学特性有关，也与合成方法有密切的关系。
研究发现，不同的合成方法可以制备不同形态、结构和尺寸的银基纳米材料，从而影响其抗菌性能。
目前，常用的合成方法包括化学还原法、物理法、生物法和模板法等。
其中，化学还原法是最常用的一种，它通过还原剂将溶液中的银离子还原成纳米颗粒。
生物法则是以生物体（如细菌、真菌、植物等）为催化剂，还原溶液中的银离子生成纳米颗粒。
其他方法如物理法和模板法则是通过物理或化学过程实现纳米颗粒的制备。
研究发现，不同的合成方法不仅能够制备不同形态、结构和尺寸的银基纳米材料，而且能够影响其抗菌性能。
例如，可通过化学还原法制备球形、棒状、薄片状、星形等形貌的银基纳米材料。
其中，球形的银基纳米颗粒具有较高的抗菌性能，因其表面平整、颗粒间距较大，易于与细胞壁或膜结合。
而棒状的银基纳米材料则具有更强的穿透力和破坏力，适用于杀灭深层细菌或细胞。
应用前景和研究进展银基纳米材料的抗菌性能不仅是理论研究的热点，也是实践应用的前景。
现已有不少研究证明，银基纳米材料可广泛应用于医药、水处理、食品加工、化妆品等领域。
例如，银基纳米材料可作为治疗肺炎、伤口愈合和皮肤病等疾病的新型药物。
在水处理领域，银基纳米材料可用于除菌、消毒和净化水质等方面。
生物纳米颗粒杀菌剂的杀菌效果评估与改进研究
生物纳米颗粒杀菌剂的杀菌效果评估与改进研究生物纳米颗粒杀菌剂是当前研究的热点之一，其在农业、医疗等领域应用广泛。
本文将对生物纳米颗粒杀菌剂的杀菌效果进行评估，并提出改进方案。
生物纳米颗粒杀菌剂是一种利用纳米材料对病原菌进行杀灭的新型杀菌剂。
其特点是颗粒粒径小，具有较大的比表面积，可以更好地与病原菌接触，并通过穿透细胞壁或破坏细胞膜等方式杀死病原菌。
同时，生物纳米颗粒杀菌剂具有较低的环境毒性和生物耐受性，对环境和生物影响小。
在评估生物纳米颗粒杀菌剂的杀菌效果时，我们可以采用以下几个方面进行评估：一是对比试验，将生物纳米颗粒杀菌剂与常规杀菌剂进行对比，观察不同杀菌剂对病原菌的杀菌效果；二是实验室水平的杀菌试验，将生物纳米颗粒杀菌剂与目标病原菌进行接触，观察病原菌的存活率和杀菌速度；三是田间试验，将生物纳米颗粒杀菌剂施用到实际农田中，观察其对作物病害的防治效果。
根据评估结果发现，生物纳米颗粒杀菌剂具有较好的杀菌效果。
其主要原因是纳米颗粒具有较大的比表面积，能够更好地接触病原菌，使得杀菌效果更为显著。
此外，纳米颗粒还具有一定的渗透性，能够穿透细胞壁，进一步破坏细胞结构，从而杀灭病原菌。
然而，目前生物纳米颗粒杀菌剂在某些方面仍存在一定的不足之处。
首先，其杀菌效果可能会受到环境因素的影响，例如温度、湿度等条件的不同可能导致杀菌效果的变化。
其次，纳米颗粒的溶解性和稳定性也是一个问题，这可能会影响到杀菌剂的持久性和作用时间。
此外，一些病原菌可能对生物纳米颗粒杀菌剂产生耐药性，导致杀菌剂的效果降低。
为了改进生物纳米颗粒杀菌剂，我们可以从以下几个方面进行研究和改进：一是优化纳米颗粒的制备工艺，可以通过调节反应条件、改变材料比例等方式获得具有更好性能的纳米颗粒。
二是探索新的杀菌机制，例如通过改变纳米颗粒的表面性质，使得其对病原菌具有更强的吸附和杀菌能力。
三是研究纳米颗粒与病原菌的相互作用机制，例如通过研究纳米颗粒与病原菌的相互作用方式，可以找到更好的杀菌效果。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。