玉米秸秆在东北地区产量巨大,目前对其处理方法主要以焚烧为主。玉米秸秆进行焚烧会引发较为严重的大气环境污染问题,因此对玉米秸秆发展绿色、高效和环保的利用方法具有重要的科学价值和环境保护方面的意义。玉米秸秆中含有大量的纤维素成分,对其进行提取和改性有望发展为高附加值的应用材料。近来研究发现金、银纳米材料具有极好的稳定性、生物兼容性以及优良的抗菌活性。发展基于玉米秸秆纤维素的金、银复合材料有望开发出绿色、环保和应用范围广泛的新型抗菌活性材料。本论文以玉米秸秆为原料,首先从其中提取和制备出纳米纤维素,然后进一步研究了基于玉米秸秆纤维素制备银、金及金银合金纳米复合材料的水热合成方法,并对合成的复合材料进行了抑菌性方面的探索研究。本实验利用水热合成法制备基于玉米秸秆纤维素-银、金和金银合金纳米复合材料,其中以玉米秸秆纳米纤维素为还原剂和稳定剂。通过紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)测量表征所获得的秸秆纳米纤维素、微晶纤维素-银、金和金银合金纳米复合材料。1、玉米秸秆纤维素-银纳米复合材料的制备及抑菌活性研究。TEM和AFM观察结果表明,合成的纳米纤维素-银纳米粒子呈球形,均匀分布在纳米纤维素纤丝上。XRD测量显示复合材料中的银纳米粒子具有晶体结构。测试了玉米秸秆纤维素-银纳米复合材料对革兰氏阳性细菌,革兰氏阴性细菌和真菌的抑菌活性。抑菌结果表明玉米秸秆纳米纤维素-银纳米复合材料对细菌和真菌具有很强的杀菌效果。2、玉米秸秆纤维素-金纳米复合材料的制备及抑菌性研究。通过原子力显微镜(AFM)观察到纤维素呈网状结构并相互交错,宽度为15-20 nm,长度为几百纳米,高度为80-100 nm。在复合材料中纳米颗粒附着在纤维素纤丝上。紫外可见吸收光谱(UV-Vis)在525 nm,529 nm,545nm处出现特征吸收峰,证明复合材料中存在金纳米粒子。使用透射电子显微镜(TEM)进一步观测了复合材料的显微结构,结果显示大多数球形金纳米颗粒附着在纳米纤维素纤丝上。玉米秸秆纳米纤维素上的金纳米颗粒的大小与合成中初始的氯金酸加入量相关。在本研究中制备得到了金纳米颗粒平均粒径分别为22 nm、32 nm和40 nm的复合材料。XRD测定结果显示复合材料中的金纳米粒子具有晶体结构;运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定了秸秆纤维素在提取和合成复合材料过程中官能团的变化情况。对制备的秸秆纤维素-金纳米复合材料抑菌试验表明该材料对细菌和真菌都有较强的抑制作用,并且随着金/纤维素单元比例从0.086:1-0.34:1的增加,对大肠杆菌、白色念珠菌和金黄色葡萄球菌的抑制活性逐渐增强。3、玉米秸秆纤维素-金银合金纳米复合材料的制备及抑菌性研究。原子力显微镜观察结果表明纤维素呈网状结构并相互交错,纳米颗粒附着在网状纤丝上。秸秆纤维素-金银合金纳米复合材料的紫外吸收光谱在538-549 nm区域显示出一个强吸收峰,证明复合材料中存在金银合金纳米粒子。透射电子显微镜观测显示所制备复合材料中金银纳米粒子的形貌为球形。在本研究中制备得到了金银纳米颗粒平均粒径分别为31 nm、49 nm和48 nm的复合材料。XRD测定结果证实了复合材料中的金银纳米粒子具有晶体结构。对制备的复合材料抑菌试验研究表明该复合材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌具有较高的抑菌效率。其抑菌效果随着初始用于合成的Au-Ag用量比例的增加而逐渐加强。