纳米银的抗菌材料的制备

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高浓度纳米银的制备及其抗菌效果评价

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。

纳米银颗粒的制备及其生物应用

纳米银颗粒的制备及其生物应用

纳米银颗粒的制备及其生物应用第一章纳米银颗粒的制备近年来,纳米技术的快速发展为制备纳米材料提供了新的思路和手段。

纳米银颗粒是一种重要的纳米材料,具有优异的物理化学性质和广泛的生物应用价值。

本章将介绍几种常见的纳米银颗粒制备方法。

1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备纳米银颗粒的一种常用方法。

其基本原理是在水相中加入氢氧化钠、硝酸银等化学试剂,调节溶液的pH值和温度,使之发生聚合反应,最终制得纳米银颗粒。

2. 化学还原法化学还原法是制备纳米银颗粒的常见方法之一。

该方法基于还原剂对银离子的还原作用,使银离子逐渐为金属银还原成纳米银颗粒。

3. 光化学法光化学法是使用光去还原银离子制备纳米银颗粒的方法。

其具体原理是利用光照后的电子能量使得还原剂对银离子进行还原,形成纳米银颗粒。

第二章纳米银颗粒的生物应用纳米银颗粒具有优异的物理化学性质和生物学特性,已被广泛应用于医学领域、生物成像、抗菌材料等领域。

1.抗菌作用纳米银颗粒具有较强的抗菌作用,对多种细菌、真菌和病毒等有杀灭作用。

其抗菌机制主要是通过破坏细胞膜和细胞壁、电子转移和氧化应激等方式实现。

2.生物成像纳米银颗粒在生物成像中表现出较好的成像效果。

其主要原因是纳米银颗粒表面的等离子体共振(SPR)效应,使得其在近红外区域具有强烈的吸收和散射光信号,因此在纳米粒子标记的生物体内成像效果非常突出。

3.治疗肿瘤近年来,纳米银颗粒因其优异的物理化学性质和生物学特性被广泛应用于肿瘤治疗。

研究表明,纳米银颗粒可以抑制肿瘤细胞增殖,并对肿瘤组织产生热效应,从而达到治疗作用。

第三章纳米银颗粒的应用前景随着纳米技术的不断发展,纳米银颗粒在医学、生物学、环境保护等领域有着广阔的应用前景。

纳米银颗粒在医药领域可以应用于抗菌材料、诊断成像和疾病治疗等方面,同时也可作为环境净化材料、电子材料、植物保护等领域的新兴应用。

总之,纳米银颗粒作为一种重要的纳米材料,在生物医学应用、环境治理等领域有着广泛的应用前景。

新型纳米银抗菌棉织物的制备及其性能检测

新型纳米银抗菌棉织物的制备及其性能检测

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纳米银离子抗菌剂成分含量

纳米银离子抗菌剂成分含量

纳米银离子抗菌剂成分含量一、引言随着人们对健康和卫生的关注度提高,抗菌剂的需求日益增加。

纳米银离子抗菌剂作为一种新型抗菌剂,具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍纳米银离子抗菌剂的成分含量,探讨其在抗菌领域的应用。

二、纳米银离子抗菌剂的成分含量纳米银离子抗菌剂主要由纳米银颗粒组成。

纳米银颗粒是将银原子制备成纳米尺寸的颗粒,其尺寸通常在1-100纳米之间。

纳米银颗粒越小,表面积越大,抗菌效果越好。

纳米银离子抗菌剂的成分含量通常以纳米银颗粒的质量百分比表示。

根据国家标准,纳米银离子抗菌剂成分含量应满足以下要求:纳米银颗粒的质量百分比应在0.1%-5%之间。

这个范围是经过科学研究和实践验证的,能够在抗菌方面发挥良好的效果。

三、纳米银离子抗菌剂的应用1. 医疗领域纳米银离子抗菌剂在医疗领域有着广泛的应用。

其抗菌效果强,能够有效杀灭细菌、病毒和真菌等病原微生物。

在医疗器械的制造中,添加纳米银离子抗菌剂可以有效防止细菌感染,提高设备的卫生水平。

2. 纺织品领域纳米银离子抗菌剂广泛应用于纺织品制造中。

通过将纳米银颗粒添加到纺织品中,可以赋予纺织品抗菌抗菌功效,防止细菌滋生和繁殖。

这对于衣物、床上用品等与人体直接接触的产品尤为重要,能够提供更好的卫生保护。

3. 家居用品领域纳米银离子抗菌剂也在家居用品领域得到了广泛应用。

例如,纳米银离子抗菌剂可以添加到洗衣机、冰箱、空调等家电产品中,有效抑制细菌滋生,提高家居环境的卫生水平。

4. 包装材料领域纳米银离子抗菌剂也可以应用于包装材料的制造中。

将纳米银颗粒添加到塑料薄膜、纸张等包装材料中,可以有效抑制食品和药品包装中的微生物滋生,延长食品和药品的保质期。

四、纳米银离子抗菌剂的优势和前景纳米银离子抗菌剂相比传统抗菌剂具有以下优势:1. 抗菌效果明显:纳米银颗粒具有较大的比表面积,能够与微生物细胞膜发生作用,破坏其结构,从而实现抗菌效果。

2. 长效抗菌:纳米银离子抗菌剂能够持久释放银离子,具有较长的抗菌效果。

纳米银

纳米银

纳米银的制备方法及其应用纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能,现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域.目前,纳米银的研究仍是热点,应用前景较为广阔.1纳米银的制备纳米银的制备方法很多,分类方法也多种多样,如可按制备机理、反应条件和反应前驱体类别等进行分类.按制备机理可分为如下方法.1.1化学还原法化学还原法是制备纳米银最常用的方法之一.其原理是硝酸银和硫酸银等银盐与适当的还原剂如锌粉、水合肼、柠檬酸钠等在液相中反应,将Ag+还原为Ag,并生长为单质银颗粒.用化学还原法制备的纳米银的杂质含量较高,粒度分布宽,易团聚.因此,用化学还原法制备纳米银常需加入分散剂如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、苯胺和甲醛磺酸萘钠盐等来降低银颗粒的团聚. 赵婷等人[1]用冠醚交联壳聚糖(CTSG)作吸附剂和保护剂,在水介质中用水合肼还原硝酸银制备了纳米银.在水合肼与硝酸银(浓度均为01mol/L)的摩尔比为61、CTSG用量为04g和40的条件下,制得粒径30~40nm的银颗粒.目前,绿色化学已逐渐成为化学领域的一个重要主题.制备金属纳米粒子的绿色化学的关键在于选择对环境友好的化学试剂和无毒的纳米粒子.Raveendran等人[2]用可溶性淀粉作模板,以D葡萄糖为还原剂,在水溶液中合成了纳米银粒子.他们认为这是制备金属纳米材料的一种绿色合成方法.Sun等人[3]以葡萄糖为原料在水热条件下制备了表面含有大量多糖基团的胶体碳球,并用这种碳球作模板制备了纳米银颗粒与碳球的核壳结构.12光还原法光还原法的机理是通过光照使有机物产生自由基,还原金属阳离子.HanMinghan等人[4]利用不同浓度的Ag+在TiO2上进行光还原反应,制备了纳米银载量不同的Ag/TiO2褐色样品,在TiO2表面的银粒子粒径小于10nm.Li等人[5]用紫外线照射硫酸银和聚丙烯酸(配位稳定剂和表面活性剂)的混合液,制成了配位稳定的纳米银颗粒蓝色胶体,将这些胶体电泳沉积,制得类似球形的配位稳定的纳米银颗粒沉积体.Zhou等人[6]以聚乙烯醇为保护剂,用紫外光辐照硝酸银溶液,制得银纳米棒和树枝状纳米晶体.13电化学法电化学法具有简单、快速、无污染等优点,是合成纳米材料的一种有效方法.ZhuJ J等人[7] 研究了在超声波辅助作用下,从含有EDTA的AgNO3水溶液中电化学沉积银纳米线.在溶液温度为30、超声波为50Hz和100W的条件下,控制沉积电流不变,可得到直径约40nm、长度大于6m的纳米线;控制阴极电极电位为-03V(相对于SCE),可得到直径约80nm、长度大于15m的纳米线.廖学红等人[89]用电化学方法以N羟乙基乙二胺N,N,N三乙酸为配位剂,制备出树枝状纳米银.研究发现,配体对纳米粒子的形成起着非常关键的作用,而且在配体存在的条件下用电化学法制备纳米银是一种简单、无污染的方法.同时,他们还用超声电化学方法以EDTA为配位剂,用AgNO3溶液制备出两种粒径的类球形和树枝状纳米银.随后,他们又用10mA电流电解AgNO3溶液,在配位剂(1g柠檬酸或013g半胱氨酸)存在的条件下制备出树枝型纳米银[10].14激光烧蚀法用激光照射金属表面制备化学纯净的金属胶体,即为激光烧蚀法.此法避免了其他方法如化学氧化还原法中电离出的阴离子或阳离子等杂质的影响.杜勇等人[11]利用Nd YAG激光器以波长1064nm的激发光照射金属银表面,通过控制光照时间,制备出5~20nm的银胶体粒子.照射时间低于25min时,所制备的胶体粒子为5~35nm.在实验过程中很少观测到处于凝聚状态的银胶颗粒,将所制得的银胶体放置数周也未出现聚沉物,说明用该法所制备的银胶体的稳定性较好.TsujiTakeshi等人[12]用飞秒波长800nm的激光脉冲照射水中的银片制得纳米银胶,后用纳秒激光脉冲照射也制得了纳米银胶.将这两者进行比较发现,用纳秒激光脉冲照射制银胶的效率比用飞秒激光脉冲照射高,而且银胶的分散性较好.另外,无论是飞秒激光脉冲还是纳秒激光脉冲,对空气中银的烧蚀效率都比对水中银的烧蚀效率高.15化学电镀法金属纳米线在超大集成电路和光导纤维等领域中有潜在的应用价值.用模板组装的纳米线阵列具有设备简单和成本低廉的特点.王银海等人[13]以铝阳极氧化形成的有序多孔氧化铝为模板,利用交流电在模板孔洞中沉积银得到纳米银粒子/Al2O3组装体系.经过分析,交流电能使金属沉积在孔洞中的原因是Al/Al2O3界面的整流特性.迟广俊等人[14]以多孔铝阳极氧化膜(Al2O3/Al)为模板,采用交流电沉积的方法制备了平均长度约5m、直径25nm的银线,纳米银线在Al2O3/Al孔内互相平行,显示凸凹相间的条纹结构.电子衍射(SAED)证实,该纳米银线为面心立方(FCC)的多晶结构.16辐射法在射线的辐照下,水和乙醇等溶剂可产生具有很强还原能力的溶剂化电子,将金属离子还原成金属单质.利用射线的这一特点可将溶液中的银离子还原.陈祖耀等人[15]在005mol/LAgNO3溶液中加入适量的异丙醇和聚乙烯醇或其它表面活性剂和添加剂,用7104居里的Co60射线源辐照,制得粒径分布比较均匀、平均粒径10nm的银颗粒,其粒子结构形态趋于各向异性树枝状.Zhu等人[16]用射线和水热处理相结合的方法,制备出平均粒径约8nm的银颗粒.熊金钰等人[17]以硝酸银为银源,聚乙烯醇(PVA)为稳定剂,利用超声波的空化作用,制备出纳米银及其分形生长的有序体.17微乳液法该法是将表面活性剂溶解在有机溶剂中,当表面活性剂浓度超过临界胶束浓度(CMC)时,形成亲水极性头向内、疏水有机链向外的液体颗粒结构,其内核可增溶水分子或亲水物质.微乳液一般由表面活性剂、助表面活性剂(一般为脂肪醇)、有机溶剂(一般为烷烃或环烷烃)和水4种组分组成.它是一种热力学稳定体系,可合成大小均匀、粒径为10~20nm的液滴.该方法具有装置简单、操作容易、粒子可控、不易团聚等优点.根据油和水的比例,可以将微乳液分为正相(OPW)、反相(WPO)和双连续相微乳液体系,其中WPO微乳液体系适用于无机纳米粒子的制备.路林波等人[18]将环己烷、异戊醇、十二烷基硫酸钠(SDS)和水以一定比例混合,制成均匀透明、热力学性质稳定的反相微乳液体系.然后将一定浓度的银铵盐和水合肼溶液按等体积分别加入上述反相微乳液中,常温下制得20~30nm黑色纳米银粒子.Rong等人[19]用环己烷作溶剂,聚环氧乙烯基壬苯醚作表面活性剂,与银盐水溶液混合制成微乳液及用同样的方法制得NaBH4微乳液.将上述两种乳液混合,当反应进行到一定时间后,离心分离制得纳米银.18晶种法这种方法是以纳米粒子为晶种,在晶种表面用还原剂还原银离子,制得纳米银粒子.在还原过程7第2卷第1期殷焕顺,等:纳米银的制备方法及其应用中,可通过控制晶种和银离子的比例来控制所制得的银粒子粒径.邹凯等人[20]以柠檬酸钠和NaBH4为还原体系还原AgNO3,制得粒径(42)nm的银粒子.以该纳米银为晶种制成悬浮液,将其加入3mL的1mmol/L硝酸银和2mmol/L聚乙烯吡咯烷酮(Mw=58000)溶液中,然后置于15W低压汞灯(=25317nm)下照射48h,可制备出直径50~120nm、长度约50m的银纳米线及树枝状的纳米银.赵彦保等人[21]用水合肼还原硝酸银,在聚乙烯吡咯烷酮存在的条件下,通过控制反应条件制备出粒径均一、有良好分散性的银纳米微粒,并以此为种子,在十六烷基三甲基溴化铵的棒状胶束环境中制备出银纳米棒和纳米线.2纳米银的应用21抗菌材料随着生活水平的提高,人们对健康安全的生活方式愈来愈关注.研发高效无(低)毒的抗菌剂是一个既有社会意义又有经济意义的课题.银离子具有突出的杀菌效果和安全性,在无机抗菌剂中常作为抗菌成分.由于银的成本高及银离子的化学性能不稳定,因此,影响了其应用.抗菌陶瓷是一种功能性新材料,是在制陶的原料中,特别是在陶瓷釉中加入无机抗菌剂制成.刘维良等人[22]采用液相共沉淀法制得纳米磷酸锆载Ag抗菌粉体材料.当该抗菌剂在日用陶瓷釉中的质量分数达到21%时,抗菌陶瓷餐具的抗菌率可达9919%以上,而且对日用陶瓷的生产工艺、技术性能和微观结构的影响不大,其性能指标均符合国家日用陶瓷质量标准的要求.保鲜膜能够控制储藏环境的气体和湿度,延缓果蔬的采后衰老.利用纳米技术,可以使常规保鲜膜具备调气、保湿和防霉等多种功效.李喜宏等人[23]以常规LDPE保鲜膜配方的组分为载体,添加银系纳米材料母粒,研制出含银粒径40~70nm的防霉保鲜膜,通过缓释溶出的Ag+阻止微生物酶的合成.纳米银对常见的食品污染菌也有抑制作用.刘伟等人[24]研究了纳米银对几种常见细菌、酵母菌、霉菌等菌种的抑制作用.结果表明,纳米银对供试菌种有明显的抑制作用;在试验浓度的条件下,对革兰氏阳性菌的抑制作用最强,对革兰氏阴性菌抑制的作用次之,对酵母菌和霉菌的抑制作用最弱.在作用时间相同的条件下,纳米银浓度越高,抑菌率越高.在纳米银浓度相同的条件下,作用时间越长,抑菌率越高.纳米银有良好的热稳定性,经高温处理后仍然有良好的抑菌效果.22催化作用纳米银可以用作多种反应的催化剂.HanMinghan等人[4]通过真空蒸镀法制备了用于光催化还原离子的沉积纳米银的TiO2.在蚁酸存在的条件下,光催化剂TiO2和Ag/TiO2对还原Se()都有效.只是使用没有修饰的TiO2光催化剂时,在Se()被完全还原为Se后,还需进一步将Se 还原为以H2Se形式存在的Se2-.而使用Ag/TiO2催化剂时,Se()被还原为Se,同时还生成H2Se,在pH=315时还原率最高.这说明纳米银极大地加强了Se粒子的电子强度,并通过Se的自还原生成H2Se.Li等人[25]通过考察纳米级复合催化剂Ag/H ZSM S在CH4选择还原NO反应中的活性和选择性发现,当催化剂中纳米银质量分数高于7%时,NO转化率显著提高.这表明,分子筛外表面纳米银的存在提高了银催化剂在CH4选择还原NO反应中的活性.在聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的激光离解反应过程中,加入纳米银粒子后,导致聚合物炭化,在界面诱导产生石墨化作用;同时纳米银粒子与聚甲基丙烯酸甲酯的界面发生反应,改变了粒子对激光能量的转化方式,减弱了其激光炭化作用.总之,纳米银粒子的加入改变了聚合物体系对激光能量的吸收和转换方式,导致其激光离解发生变化.23在修饰电极中的应用纳米银粒子具有比其他纳米粒子更为优异的导电性能和电催化性能.因此,研究纳米银粒子修饰电极具有重要的意义.任祥忠等人[26]采用电化学方法在AgNO3的柠檬酸水溶液中制备了纳米银,并以所制备的纳米银和接枝酪蛋白为复合载体,制备了葡萄糖氧化酶电极.该电极的线性响应范围1010-6 ~1510-2mol/L,响应时间为12s,并且重现性和选择性好.李茂国等人[27]用共价修饰法制备了纳米银修饰的金电极.该修饰电极对灿烂甲酚蓝(BCB)的电化学氧化还原有较强的催化作用,氧化峰电流与8材料研究与应用2008BCB浓度在4010-7~2110-4mol/L范围内成线性关系,检出限为1510-8mol/L.后来,他们[28]用经纳米银修饰的玻碳电极进行痕量硫氰根的检测.在pH=60的磷酸盐缓冲溶液中,采用示差脉冲伏安法测得,氧化峰电流和硫氰根浓度在5010-7~4010-4mol/L范围内成良好的线性关系,检出限为413710-8mol/L.将此修饰电极用于测定吸烟和非吸烟人的唾液中痕量硫氰根,结果与光度法测定值基本一致.24在生物材料方面的应用基因诊断和生物传感器发展的一大进步就是功能化的纳米银粒子及其相结合的使用.DNA生物传感器包含了DNA探针的生物识别过程和与之相适应的生物亲合力反应的换能器,换能器的功能是将固定化的单链或双链DNA杂交信号转换成可识别或能测量的信号.纳米金和银粒子所产生的局域表面等离子体共振光谱或所具有的电学性能,成为各种新型的、能把生物识别反应转换成放大的光学或电学信号装置的基础.R P VanDuyne等人[29]的研究证明:将掩膜上沉积的尺寸和形状均匀的银粒子限定在一个足够大的、间距固定的表面上,可使它们独立起作用,而不是作为一个阵列,并且环绕粒子的介电环境比较容易控制.他们将小生物分子修饰的三角形纳米银粒子用于病床护理和医学诊断的纳米生物传感器,使其得以进一步发展.J Wang等人[30]提出了电化学溶出检测DNA杂交的间接法:把涂有抗生蛋白链菌素的磁性胶乳微球连接到DNA探针上,在探针同靶核酸杂交之后,再把涂有抗生蛋白链菌素的直径20nm金粒子连接到这个生物共轭靶上,然后将银离子沉积在纳米金粒子上,最后用HBr Br2溶解银,并于薄膜碳电极上恒电位溶出测定银而间接求得靶DNA量.该方法能够在10L杂交溶液中(20min的杂交连接)检测出10pmol的乳腺癌DNA基因片段.功能化的纳米银粒子具有明显的增强作用和良好的生物相容性,易同DNA分子杂交结合.这些性质成为它们在生物传感器中应用的基础,也为DNA计算机的开发带来了光明的前景,是生命科学中分析化学研究的重要组成部分和当今发展的重点领域.25在光学领域的应用纳米银可用作表面增强喇曼光谱(SERS)的基质[31],实验证明SERS的获得与吸附分子的电性和纳米银的表面电性有关.选取电性合适的纳米银,可以获得较强的SERS,进而扩大SERS的研究范围.由于纳米银粒子表面等离子振荡吸收峰附近具有超快的非线性光学响应,科学家发现把纳米银掺杂在半导体或绝缘体中,可获得较大的非线性极化率,利用这一特性可制作光电器件,如光开关、高级光学器件的颜色过滤器等.3结论纳米银的制备方法很多,但各有优缺点.采用现有的方法,已合成出多种粒径的球形纳米银粒子和各种颜色的纳米银溶胶,也合成出纳米银线和树枝状的具有一定空间结构的银纳米材料等.随着科技的进步,未来的纳米银生产技术将向成本低、消耗低、污染低的方向发展.在现有的制备方法中,具有独特的技术和成本优势的生物还原法将可能成为未来纳米银生产技术的突破口,寻找新的对银具有较强还原能力的菌种并优化其还原条件,将是这种新技术的主要发展方向.参考文献:[1]赵婷,戴红,肖尧,等.冠醚交联壳聚糖吸附原位还原制备纳米银[J].中国皮革,2006,35(9):2629[2]RAVEENDRANP,FUJ,WALLENSL Completely greensynthesisandstabilizationofmetalnanoparticles[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,20 03,125:1394013941[3]SUNX,LIY Colloidalcarbonspheresandtheircore/shellstructureswithnoble metalnanoparticles[J].An gewandteChemieInternationalEdition,2004,4 3(5):597601[4]HANMH,LINHF,YUANYH,etal 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《纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究》范文

《纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究》范文

《纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究》篇一纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究一、引言随着现代医学的飞速发展,抗菌材料的应用已经越来越广泛,尤其是对各种疾病,特别是感染性疾病的预防和治疗。

纳米银作为一种具有独特抗菌性能的材料,其独特的物理和化学性质使其在抗菌领域具有巨大的应用潜力。

然而,单纯的纳米银材料在稳定性和生物相容性等方面仍存在一定的问题。

因此,本研究旨在通过合成纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶,以提高其稳定性和生物相容性,并进一步研究其抗菌性能。

二、实验部分1. 材料与试剂本实验所需的主要材料和试剂包括纳米银粒子、天然高聚物(如壳聚糖、海藻酸钠等)、溶剂(如水、乙醇等)以及其他必要的化学试剂。

2. 合成方法首先,将纳米银粒子与天然高聚物进行混合,通过适当的溶剂进行溶解和分散,然后进行一定的化学反应或物理作用,形成纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶。

3. 性能表征利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)等技术对合成后的纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶进行形貌、粒径和分散性等性能的表征。

同时,通过抗菌实验评估其抗菌性能。

三、结果与讨论1. 形貌与粒径分析通过SEM和TEM观察,发现纳米银粒子与天然高聚物成功复合,形成均匀分散的溶胶。

DLS结果表明,复合溶胶的粒径分布较窄,表明其具有良好的分散性。

2. 抗菌性能研究通过对比实验,发现纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶对多种细菌和真菌具有显著的抑制作用。

其抗菌性能优于单纯的纳米银粒子,这可能是由于天然高聚物的存在提高了纳米银的稳定性和生物相容性。

此外,我们还研究了不同浓度和不同作用时间的溶胶对细菌生长的影响,发现低浓度的溶胶即可在短时间内显著抑制细菌生长。

3. 稳定性分析通过长时间观察和比较,发现纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶具有良好的稳定性。

即使在存放一段时间后,其形貌和粒径分布仍保持较好,这归因于天然高聚物的稳定作用。

《纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究》

《纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究》

《纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究》篇一纳米银-天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究一、引言随着现代科技的发展,纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域得到了广泛的应用。

其中,纳米银因其良好的抗菌性能和生物相容性,在医疗、卫生、环保等领域具有广泛的应用前景。

然而,单纯的纳米银材料在应用过程中存在易团聚、稳定性差等问题。

因此,为了提高其性能并拓展其应用范围,将纳米银与天然高聚物进行复合,制备出纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶,成为当前研究的热点。

本文旨在研究纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶的合成方法及其性能,为该类材料的实际应用提供理论依据。

二、实验材料与方法1. 材料与试剂实验所需材料包括纳米银、天然高聚物(如壳聚糖、明胶等)、其他化学试剂(如交联剂、稳定剂等)。

所有试剂均为分析纯,使用前未经进一步处理。

2. 合成方法采用共沉淀法、溶胶-凝胶法等方法,将纳米银与天然高聚物进行复合,制备出纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶。

具体步骤包括:首先制备出稳定的纳米银溶液,然后加入天然高聚物,通过控制反应条件(如温度、pH值、反应时间等),使纳米银与高聚物发生复合反应,最终得到纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶。

3. 性能测试通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段观察溶胶的形貌和结构;通过紫外-可见光谱、动态光散射等方法测试溶胶的稳定性、分散性等性能;通过抗菌实验测试溶胶的抗菌性能。

三、结果与讨论1. 形貌与结构分析通过SEM和TEM观察,发现纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶具有较好的分散性和均匀性,纳米银颗粒与高聚物之间形成了良好的复合结构。

此外,通过控制反应条件,可以调节纳米银颗粒的尺寸和分布,进一步优化溶胶的性能。

2. 稳定性与分散性分析紫外-可见光谱和动态光散射实验结果表明,纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶具有较好的稳定性。

在一定的温度和pH值范围内,溶胶的分散性和稳定性均得到了较好的保持。

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纳米银的抗菌材料的制备
纳米银是一种具有优异抗菌性能的材料,其制备方法主要有物理法、
化学法和生物法等。

其中,化学法是目前应用最广泛的制备方法之一。

化学法制备纳米银的过程主要包括两个步骤:首先是还原银离子生成
纳米银颗粒,然后是将纳米银颗粒固定在载体上,形成抗菌材料。

还原银离子的方法有多种,如化学还原法、光还原法、微波还原法等。

其中,化学还原法是最常用的方法之一。

该方法的原理是将还原剂加
入含有银离子的溶液中,还原剂与银离子发生反应,生成纳米银颗粒。

常用的还原剂有氢气、乙醇、葡萄糖等。

将纳米银颗粒固定在载体上的方法也有多种,如溶胶-凝胶法、电沉积法、离子交换法等。

其中,溶胶-凝胶法是最常用的方法之一。

该方法的原理是将纳米银颗粒与载体材料混合,形成溶胶,然后通过热处理
或紫外线辐射等方法使溶胶凝胶化,最终形成抗菌材料。

除了化学法,生物法也是一种制备纳米银的方法。

该方法的原理是利
用微生物合成纳米银颗粒,然后将纳米银颗粒固定在载体上。

该方法
具有环保、低成本等优点,但制备过程较为复杂,且纳米银颗粒的大
小和形状难以控制。

总的来说,纳米银的抗菌材料制备方法多种多样,选择合适的制备方法需要考虑材料的性能要求、制备成本、制备难度等因素。

未来,随着纳米技术的不断发展,纳米银抗菌材料的制备方法也将不断更新和改进,为人们提供更加优异的抗菌材料。

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