铜纳米粒子的可控制备及其抗菌性能研究_陈丹
微纳米铜粉的水热法制备及摩擦学性能研究
微纳米铜粉的水热法制备及摩擦学性能研究尹贻彬;邵鑫;刘坤坤;崔瑞婷【摘要】Uniform cupper micro-nanopowders were synthesized by the hydrothermal method with cupric nitrate trihydrate,ascorbic acid,sodium hydrate and ammonia water as raw materials.The influence of the reaction time on the morphology was discussed.Structures,morphology and friction performance of the as-synthesized samples were characterized by X-ray diffraction（XRD）,SEM and friction testing machine.The results showed that the cupper powders have good wear-resistance performance.%以硝酸铜、氢氧化钠、氨水为原料,利用预先制备出的纳米氧化铜为模板,在水热条件下制备出了分散均匀、晶相纯净的微纳米铜粉末,研究了反应时间对产物形貌的影响,分别用XRD、SEM及摩擦磨损实验机表征制备样品的物相、形貌及摩擦学性能,结果表明制备出的微纳米铜粉末具有良好的抗磨性能.【期刊名称】《聊城大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(025)001【总页数】3页(P85-87)【关键词】微纳米铜粉;抗摩擦;水热法【作者】尹贻彬;邵鑫;刘坤坤;崔瑞婷【作者单位】聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059;聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059;聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059;聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059【正文语种】中文【中图分类】TQ12金属纳米粒子因其特有的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应等导致其产生了许多独特的光、电、磁、热及催化等特性，在许多高新科技领域如陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等方面有广阔的应用前景和重要价值.近年来，国内外学者在纳米粒子作润滑油添加剂方面做了大量研究工作［1－7］. 纳米金属粒子的良好性能引起了科学家的极大兴趣，目前制备纳米金属粒子的研究方法包括反相微乳液法、水热法、化学还原法、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、电化学沉积、溶胶一凝胶过程、溶液的热分解和沉淀，模板法等化学方法，其中模板法因具有实验装置简单、操作容易、形态可控、适用面广等优点，近年来引起了人们的极大兴趣.纳米铜具有多种形貌，如球形、纺锤形、薄片形、椭球形、线形、棒形.其制备方法也比较多，如蒸发冷凝法、γ射线辐射－水热结晶联合法、机械化学法、溶胶－凝胶法、液相化学还原法、水热法、电解法、铵盐歧化法、等离子法、水雾化法等.如陈庆春［8］就以一种六元脂肪族醇还原CuSO4制得了铜纳米棒及铜纳米线，盘荣俊等［9］用KBH4及乙二醇还原剂制得了铜纳米颗粒.1 实验部分1.1 实验材料硝酸铜（Cu（NO3）2·3H2O，AR，天津大茂化学试剂厂），十二烷基硫酸钠（SDS，AR，天津市科密欧化学试剂有限公司），氨水（NH3·H2O，AR，烟台三和化学试剂有限公司），抗坏血酸，氢氧化钠（AR，天津市科密欧化学试剂有限公司）.1.2 实验过程取2mmol硝酸铜溶解于40mL蒸馏水，搅拌中加入1：1（体积比）的氨水，使溶液由混浊变为透明的深蓝色，然后加入SDS.将0.16g氢氧化钠用10mL蒸馏水溶解，在搅拌中将氢氧化钠溶液缓慢加入硝酸铜溶液中，混合后的溶液继续搅拌5min后转移至带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中在180℃保温4h，然后将混合液取出，在搅拌中加入适量抗坏血酸继续搅拌一定的时间，分别用蒸馏水和无水乙醇将产物洗涤，室温下空气中干燥24h，得到暗红色粉末待用.1.3 样品表征采用德国BRUKER D8ADVANCE X射线衍射仪对粉体的晶相组成进行分析.测试条件：加速电压为40kV，管电流100mA.采用日本JSM－6380LV扫描电镜观察不同的热处理工艺条件下获得粉体的显微形貌，测试加速电压20kV.2 结果与讨论2.1 XRD分析所得样品的XRD图谱如图1所示，从图中可以看出，微纳米铜粉在衍射角（2θ）为43.297°、50.433°和74.130°处显示出衍射强峰，这些衍射峰分别归属于金属铜（fcc）的（111）、（200）和（220）的晶面衍射.这些衍射峰很窄，说明金属铜是晶态的.另外，在图谱上除金属铜的衍射峰外没有其它物质的衍射峰出现，说明所制备的微纳米铜粉末纯度高.图1 样品XRD图谱图2 纳米氧化铜的SEM照片2.2 SEM分析直接从水热釜中取出离心洗涤所得样品的SEM图片如图2所示，从图中可以看出，水热法制备的微纳米氧化铜粒径均匀，形貌为椭球形，约200nm，可以作为纳米铜制备的模板使用.加入抗坏血酸后不同搅拌时间所得样品的形貌照片如图3所示，从图中可以看出，搅拌时间对产物形貌的影响不大，均得到了粒径小于100nm的铜粒子，搅拌时间6h所得样品的形貌最为均匀，说明反应时间的延长不利于纳米铜粒子的均匀形核.与图2相比较，微纳米铜粉尺寸比氧化铜要小的多，分散均匀.图3 微纳米铜粉的SEM （A：3hB：6h；C：9h；D：15h）2.3 摩擦性能测试铜粉超声分散在基质油中，摩擦学行为测试在MS2800四球摩擦磨损试验机上进行，除特殊注明外，长磨试验条件均为：负荷294N，转速1 450r／min，时间30min，室温.所用钢球为上海钢球厂生产的GCr15二级钢球，直径为12.17mm，硬度为HRC 59－61.摩擦因数μ与磨斑直径WSD值均为3次试验的平均值.表中显示，当纳米铜添加剂质量分数为3.0%时，其WSD最小，为液体石蜡的78.13%，随添加剂量的增加，WSD值逐渐降低，所制备的微纳米铜粉具有一定的抗磨能力.表1 微纳米铜粉添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能?3 结论在水热条件下，较短时间内，利用纳米氧化铜为前驱体，抗坏血酸为还原剂，制备出了粒径均匀的微纳米铜粉末，在液体石蜡基础油中，质量分数为3%的添加量能起到很好的抗磨作用.参考文献【相关文献】［1］ Dong J，Chen G.A new concept－formation of permeating layers from nonactive antiwear addition［J］.Lubr Eng，1994，50：17－22.［2］ Tatasov S.Study of friction by nanocopper additives to motoroil［J］.Wear，2002，252：63－69.［3］夏延秋，冯欣，冷曦，等.纳米级镍粉改善润滑油摩擦磨损性能的研究［J］.沈阳工业大学学报，1999，21（2）：101－103.［4］赵彦保，张治军，党鸿辛.锡纳米微粒的热性能研究［J］.河南大学学报，2003，33（1）：41－43.［5］胡泽善，王立光，黄令，等.纳米硼酸铜颗粒的制备及其用作润滑油添加剂的摩擦学性能［J］.摩擦学学报，2000，20（4）：92－295.［6］党鸿辛，赵彦保，张治军.铋纳米微粒添加剂的摩擦学性能研究［J］.摩擦学学报，2004，24（2）：185－187.［7］ Zhou Jing－fang，Zhang Zhi－jun，Wang Xiao－bo，et al.Investigation of the tribological behavior of oil soluble Cu nanoparticles as additive in liquid paraffin ［J］.Tribology，2000，20（2）：123－126.［8］陈庆春.铜纳米棒和纳米线水热还原制备的条件选择［J］.精细化工，2005，22（6）：417－419.［9］盘荣俊，孙春桃，何宝林，等.溶剂稳定的铜纳米颗粒的制备［J］.化学与生物工程，2006，23（11）：13－15.。
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。
纳米孪晶cu
制备纳米孪晶Cu的一种方法可以如下所述：
准备材料：纯度高的铜粉、溶剂（如乙醇或丙酮）、表面活性剂。
将铜粉加入溶剂中，并进行超声处理，以使铜粉均匀分散于溶剂中。
添加适量的表面活性剂，如十二烷基硫酸钠（SDS），以提高溶液的表面张力和分散能力。
将溶剂中的铜粉悬浮液进行搅拌，以保持均匀分散。
将铜悬浮液放入一个特制的容器中，如高压釜或球磨罐。
进行高压处理或球磨处理。
高压处理可通过将容器放入高压反应器中，在高压下进行一定时间的处理。
球磨处理可通过将容器放入球磨机中进行一定时间的机械碾磨。
经过高压处理或球磨处理后，将悬浮液进行离心分离，将得到的沉淀进行洗涤去除杂质。
将洗涤后的沉淀进行干燥处理，可以使用真空烘箱或其他方法。
经过以上步骤，就可以制备出纳米孪晶Cu。
值得注意的是，具体的制备条件和参数会根据实际情况进行调整，例如高压处理的压力和时间、球磨处理的时间和速度等。
此外，为了获得更纯净的纳米孪晶Cu，还可以考虑对洗涤过程进行多次循环，以尽可能去除表面活性剂和杂质。
制备纳米材料需要具备相应的实验设备和实验技术，建议在专业实验室或有经验的研究人员的指导下进行。
液相还原两步法合成纳米铜的工艺研究
第11卷 第5期 精 密 成 形 工 程2019年9月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING161收稿日期：2019-07-21基金项目：江西省科技厅重点研发计划（20171BBE50010）；江西省优势科技创新团队重点项目（20181BCB19002） 作者简介：黄福东（1996—），男，硕士研究生，主要研究方向为激光焊接。
液相还原两步法合成纳米铜的工艺研究黄福东，左志超，陈玉华，王善林，黄永德（南昌航空大学 江西省航空构件成形与连接重点实验室，南昌 330036）摘要：目的 研究液相还原步法制备铜纳米颗粒过程中，工艺参数对铜纳米颗粒形貌尺寸的影响。
方法 在水体系下，先用葡萄糖将铜离子预还原为氧化亚铜，再使用次亚磷酸钠将氧化亚铜还原成纳米铜颗粒。
分别改变反应过程中的PVP 添加量、次亚磷酸钠的浓度以及加热温度，用场发射扫描电镜对所得的产物进行形貌观察。
结果 PVP 添加量与次亚磷酸钠浓度的提高，都使得铜纳米颗粒的尺寸逐渐减小，并且过量的PVP 会造成铜纳米颗粒的团聚；然而随着温度的提高，铜纳米颗粒的尺寸先减小再增大。
结论 实验的最佳工艺参数为：PVP 添加量为2 g ，次亚磷酸钠浓度为1.2 mol/L ，反应温度为60 ℃。
此条件下所制备出的铜纳米颗粒分散性好、尺寸分布均匀，粒径为400 nm 左右。
关键词：液相还原法；两步还原法；纳米铜DOI ：10.3969/j.issn.1674-6457.2019.05.025中图分类号：TB383.1 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2019)05-0161-05Synthesis of Copper Nanoparticles by Two-step Liquid Phase ReductionHUANG Fu-dong , ZUO Zhi-chao , CHEN Yu-hua , WANG Shan-lin , HUANG Yong-de(Jiangxi Key Laboratory of Forming and Joining Technology for Aerospace Components, Nanchang 330036, China) ABSTRACT: The paper aims to study the effects of process parameters on the morphology of copper nanoparticles dur-ing preparation of copper nanoparticles by liquid phase reduction. In the water system, the copper ions were pre-reduced to cuprous oxide with glucose, and the cuprous oxide was reduced to copper nanoparticles with sodium hypophosphite. The amount of PVP added, the concentration of sodium hypophosphite and the heating temperature were changed respec-tively. The morphology of the obtained product was observed by field emission scanning electron microscopy. The in-crease of PVP and sodium hypophosphite increased the size of copper nanoparticles, and excess PVP caused agglomera-tion of copper nanoparticles; however, as the temperature increased, the size of the copper nanoparticles first decreased and then increased. The optimum process parameters of the experiment are as follows: the amount of PVP added is 2 g, the concentration of sodium hypophosphite is 1.2 mol/L, and the reaction temperature is 60 ℃. The copper nanoparticles prepared under these conditions have good dispersibility, uniform size distribution, and a particle size of about 400 nm. KEY WORDS: liquid phase reduction; two-step reduction method; copper纳米粒子一般指颗粒尺寸在1~100 nm 之间的粒状物质。
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小，表 面 活 性 降 低，减 少 了 团 聚 的 程 度。 用 Ｎａｎｏ 长同时进行；较 快 的 反 应 速 率 会 使 体 系 中 铜 离 子 浓 度
Ｍｅａｓｕｒｅ软件对产物粒径分析得知不 同 水 合 肼 浓 度 所 得 产 物 粒 径 如 图 ２。
迅 速 下 降 ，因 此 整 个 成 核 阶 段 相 对 缩 短 ，进 而 有 利 于 生 成尺寸均匀的晶体 。 ［１３］
Ｔａｂｌｅ １ Ｍｉｎｉｍａｌ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ （ＭＩＣ）ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅｓ
纳米铜粒径（ｎｍ） ２３．５ ２６．７ ２８．５
３０．２
ＭＩＣ（ｍｇ／Ｌ） ７５０～１５００ １５００ １５００～３０００ １５００～３０００
３．２ 产 物 的 晶 体 结 构 产物的晶体结构用 ＸＲＤ 图谱来表征，图３中是还
原剂水合 肼 浓 度 为 ０．１ｍｏｌ／Ｌ 时 所 制 备 产 物 的 ＸＲＤ
图谱。
图 ２ 不 同 浓 度 水 合 肼 制 备 产 物 粒 径 分 布 Ｆｉｇ ２ Ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｂ－
７３．９９°处出现的 峰 值 对 应 单 质 铜 的 衍 射 峰，分 别 代 表
陈 丹 等：铜纳米粒子的可控制备及其抗菌性能研究
了 ＦＣＣ 铜 的（１１１）、（２００）、（２２０）晶 面；在 ２θ＝３６．５０、 ４２．４０、７３．６９°出现 的 峰 值 对 应 氧 化 亚 铜 的 衍 射 峰，分 别代表了氧化 亚 铜 的 （１１１）、（２００）、（３１１）晶 面。 结 果 说明本文合成的 产 物 主 要 是 单 质 铜，其 中 含 有 少 量 的
通过肉 汤 稀 释 振 荡 法 检 测 产 物 最 小 抑 菌 浓 度
（ＭＩＣ）来评价其 抗 菌 性 能，取 连 续 ２４ｈ 内 转 接 ２ 次 的 新鲜菌种配 制 浓 度 约 为 １０８ｃｆｕ／ｍＬ 的 菌 悬 液；称 量 ４ 种不同纳米 铜 粉 末 分 散 装 在 ４ 支 含 蒸 馏 水 的 小 试 管 中，然后将这４ 支 试 管 中 的 纳 米 铜 用 无 菌 水 做 对 倍 稀 释，共稀释９次，得 到 不 同 纳 米 铜 浓 度 的 悬 液；向 稀 释 完成后的每个小试管中各加入相同体积的双倍营养肉
陈 丹 等：铜纳米粒子的可控制备及其抗菌性能研究
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铜纳米粒子的可控制备及其抗菌性能研究＊
陈 丹，徐晓玲，段 惺，范希梅，周祚万
（西南交通大学 材料科学与工程学院，材料先进技术教育部重点实验室，四川 成都 ６１００３１）
摘 要： 以氯 化 铜 为 铜 源，水 合 肼 为 还 原 剂，十 六 烷 基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）为 稳 定 剂，氨 水 为 络 合 剂，通
（ａ）～（ｄ）分别是水合肼浓度 为 ０．８、０．４、０．２、０．１ｍｏｌ／ Ｌ时所制备样品的微观形貌。
可 以 看 出 ，合 成 的 产 物 为 球 状 纳 米 粒 子 ，粒 径 分 布 比较均匀。纳米 粒 子 有 团 聚 现 象，随 着 水 合 肼 浓 度 的 降 低 ，团 聚 现 象 逐 渐 减 弱 。
收 到 初 稿 日 期 ：２０１１－０９－１６
收 到 修 改 稿 日 期 ：２０１１－１２－２２
通 讯 作 者 ：周 祚 万
作 者 简 介 ：陈 丹 （１９８９－ ），女 ，四 川 内 江 人 ，在 读 硕 士 ，师 承 周 祚 万 教 授 ，从 事 无 机 抗 菌 材 料 研 究 。
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成纳米铜的最小抑 菌 浓 度 在 ７５０～３０００ｍｇ／Ｌ；初 步 分
析认为铜纳米粒子主要是通过水解或电离出铜离子而
发挥抗菌作用。
关 键 词 ： 纳 米 铜 ；抗 菌 ；水 合 肼
中 图 分 类 号 ： ＴＢ３４
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００１－９７３１（２０１２）０６－０８０３－０３
图１ 不同水合肼浓度制备得到纳米铜的 ＦＥＳＥＭ 照片
Ｆｉｇ １ＦＥＳＥＭ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｚｉｎｅ 水合肼浓 度 较 大 时，团 聚 现 象 较 严 重 的 原 因 可 能 制，新 核 生 成 需 要 的 过 饱 和 度 比 旧 核 生 长 所 需 要 高。 是因为其粒径太小的缘故；随着粒径增大，比表面积减 如果过饱和度足够高，在成核阶段，新核生成与旧核生
本文通过在碱性条件下用水合肼还原铜离子得到
纳米铜。反应方程式可表示为：
２Ｃｕ（ＮＨ３）２２＋ ＋Ｎ２Ｈ４ ＋４ＯＨ－ →２Ｃｕ↓ ＋Ｎ剂的最大优点是在碱性条件下还
＊ 基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（２００９ＡＡ０３Ｚ２７）；航天 ＣＡＳＴ 基金资助项目（２００９１００１ＳＷＪＴＵ０１）
氧化亚铜，说明 本 文 所 制 备 出 的 纳 米 铜 只 有 极 少 量 被
氧化。
３．３ 抗 菌 性 能 通过肉汤稀释振荡培养法测试了纳米铜的最小抑
菌 浓 度 ，表 １ 给 出 了 不 同 粒 径 纳 米 铜 的 最 小 抑 菌 浓 度 。 表 １ 不 同 粒 径 纳 米 铜 最 小 抑 菌 浓 度 （ＭＩＣ）
图３ 还原剂水 合 肼 浓 度 为 ０．１ｍｏｌ／Ｌ 时 所 制 备 纳 米 铜 ＸＲＤ 图谱
Ｆｉｇ ３ ＸＲＤ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｓｙｎｔｈｅ－ ｓｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ０．１ｍｏｌ／Ｌ ｈｙｄｒａｚｉｎｅ 从 产 物 ＸＲＤ 图 谱 看 出，在 ２θ＝４３．４７、５０．３７、
可 见 ，随 着 纳 米 铜 粒 径 的 增 加 ，其 抗 菌 性 能 逐 渐 降 低 。 此 外 ，实 验 过 程 中 发 现 ，含 有 纳 米 铜 粒 子 的 菌 悬 液
试管为 蓝 色，这 应 该 是 Ｃｕ２＋ 引 起 的。 对 于 同 一 种 样
品，随着纳米铜 浓 度 的 降 低，蓝 色 慢 慢 变 浅 直 至 无 色；
过液相还原法合成了纳米铜粉。通过改变还原剂浓度
制备了４ 组 不 同 粒 径 纳 米 铜 粉 末，ＦＥＳＥＭ 等 表 征 发
现，随着水合肼浓度的降低，纳米铜粉粒径增加。 通过
肉汤稀释振荡培 养 法 测 试 纳 米 铜 的 最 小 抑 菌 浓 度，结
果表明，随着纳米 铜 粒 径 的 增 加，抗 菌 性 能 降 低，所 合
１ 引 言
铜离子是 最 早 被 应 用 的 无 机 类 长 效 抗 菌 材 料 之 一，因具有较好 的 环 境 协 调 性 和 抗 菌 持 久 性 而 获 得 广 泛应用 。 ［１－３］ 含铜 抗 菌 材 料 主 要 是 指 将 铜 离 子 负 载 到 载体上而制备出 抗 菌 材 料，对 单 质 纳 米 铜 抗 菌 性 能 的 研究还较少 。 ［４，５］ 近年来，有关纳米铜抗菌性 能 的 研 究 逐渐引起 关 注 。 ［６－１０］ 纳 米 铜 的 粒 径 大 小 和 形 状、作 用 菌种、环境温度 等 都 可 能 对 抗 菌 剂 的 抗 菌 性 能 产 生 一 定影响。Ｊ．Ｐ．Ｒｕｐａｒｅｌｉａ等 比 ［１１］ 较 了 纳 米 铜 和 纳 米 银 对不同菌种的抗 菌 性 能，发 现 对 于 金 黄 色 葡 萄 球 菌 和 大肠杆菌这两种 典 型 细 菌，纳 米 银 比 纳 米 铜 具 有 更 好 的抗菌效果，但 纳 米 铜 对 枯 草 芽 孢 杆 菌 的 抗 菌 效 果 比 纳 米 银 更 好 。 然 而 ，对 于 其 它 影 响 因 素 、抗 菌 机 理 等 还 缺乏深入研究。Ｇ．Ｇ．Ｒｅｎ 等 用 ［１２］ 等 离 子 体 法 制 备 出 ２０～９５ｎｍ 的 铜 纳 米 粒 子，并 测 试 了 抗 菌 性 能，对 不 同 菌种的 ＭＢＣ 值 存 在 较 大 差 异。 此 外，对 于 纳 米 铜 的 抗菌机理，目前 也 还 没 有 统 一 的 观 点。 本 文 通 过 液 相 还原法合成了不 同 粒 径 的 铜 纳 米 粒 子，对 其 抗 菌 性 能 做 了 对 比 研 究 ，并 初 步 探 讨 了 纳 米 铜 的 抗 菌 机 理 。
物 研 究 所 菌 种 保 藏 中 心 ；营 养 琼 脂 ，营 养 肉 汤 购 于 北 京 奥博星生物技术有限责任公司。
２．２ 纳 米 铜 的 制 备 配 置 一 定 量 ０．１ｍｏｌ／Ｌ 的 ＣＴＡＢ 水 溶 液。 向
１５０ｍＬ 的 ＣＴＡＢ 水 溶 液 中 加 入 氯 化 铜 使 氯 化 铜 浓 度 为０．０１ｍｏｌ／Ｌ，用 氨 水 调 节 溶 液 ｐＨ 值，最 终 得 到 ｐＨ 值 ＝１０ 的 蓝 色 溶 液，记 作 Ａ 溶 液。 向 １５０ｍＬ 的 ＣＴＡＢ 水溶液中加 入 不 等 量 的 水 合 肼，分 别 配 制 成 水 合肼浓度为０．８、０．４、０．２和０．１ｍｏｌ／Ｌ 的溶液，记作 Ｂ 溶液。在温度为 ３０℃ 和高速搅拌下，按一定的速度 将 Ｂ溶液滴加到盛有 Ａ 溶液的三颈烧瓶中。滴加结束 后，继续 反 应 ２．５ｈ。 反 应 产 物 为 红 褐 色 纳 米 铜 水 溶 胶。最后对产物进 行 静 置 沉 淀、离 心、洗 涤、干 燥 等 后 处理。
ｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｙｄｒａ－ ｚｉｎｅ 从粒径分析结果可看出，在实验浓度范围内，４ 种 水合肼浓度下所得 产 物 的 颗 粒 尺 寸 在 ２３．５～３０．２ｎｍ 之间，随着水合肼浓度的降低，产物粒径稍有变大。 这 主 要 是 因 为 水 合 肼 是 强 还 原 剂 ，高 浓 度 的 水 合 肼 体 系 ， 有利于在成核阶 段 维 持 较 高 的 过 饱 和 度，从 而 生 成 较 多晶核而生成较小粒径的纳米粒子。根据形核长大机
原能力非常强，其 反 应 产 物 是 Ｎ２，不 会 给 反 应 引 入 杂 质；此外，反应产生的 Ｎ２ 可 在 纳 米 粒 子 表 面 形 成 保 护 层 气 氛 ，阻 止 了 产 物 的 氧 化 。