论文部分内容阅读
纳米银因其尺寸效应和比表面积大在生物医药抗菌剂中占有主导地位,但是如果大量的银直接接触皮肤会导致银质沉着病(俗称银中毒),甚至引起人体更深度的过敏反应。同时单独的银纳米粒子作为抗菌剂存在易氧化、团聚及成本高等一系列问题。而研究结果表明Ag纳米抗菌剂是由于其释放出Ag+并在创口进行聚集,之后进入人体的血液循环系统,从而达到抗菌效果的。为了解决以上问题,开发新型银复合微纳米抗菌材料成为当前研究热点课题之一。本论文以合成形貌可控的Ag/SiO2和Ag/TiO2复合微纳米材料为目标,以碳酸镁钙和碳酸镁为模板,合成了球形和管状的Ag/SiO2和Ag/TiO2微纳米复合材料,并探究了其对革兰氏阴、阳性菌的抑菌性能。主要研究内容如下:(1)碳酸镁钙和碳酸镁模板的合成和形貌调控。利用沉淀法合成了均一球形碳酸镁钙(CaMg(CO3)2)和棒状三水碳酸镁(MgCO3·3H2O)模板,研究了钙/镁比例、反应温度对CaxMg1-xCO3形貌的影响。利用制备的棒状MgCO3·3H2O为前躯体,通过溶剂热反应,合成多形貌的无水碳酸镁(MgCO3),并探讨了其生成过程及机理。(2)球形Ag/SiO2和Ag/TiO2微纳米复合材料的合成及抗菌性能。具有核壳结构的球形Ag/SiO2和Ag/TiO2微纳米复合材料通过化学转移法合成。碳酸镁钙作模板,SiO2和TiO2壳层分别利用止硅酸乙酯和钛酸四止丁酯水解沉积到模板上,再利用碳酸镁钙(CaMg(CO3)2)和碳酸银(Ag2CO3)溶度积常数(Ksp)的差异以及后续煅烧处理得到Ag纳米粒子均匀包覆于SiO2和TiO2壳层内的Ag/SiO2和Ag/TiO2复合微纳米材料。探究了反应物AgNO3浓度、煅烧温度和反应时间对微纳米复合材料的形貌、尺寸及银含量的影响。同时利用抑菌圈实验考察其对革兰氏阴性(大肠杆菌)和阳性(金黄色葡萄球菌)细菌的抗菌性能。(3)管状Ag/SiO2和Ag/TiO2微纳米复合材料的合成及抗菌性能。利用棒状三水碳酸镁(MgCO3·3H2O)作模板,固相化学转移合成了包覆银纳米粒子的管状SiO2(Ag/SiO2)和银纳米粒子修饰TiO2管(Ag/TiO2)的复合微纳米材料。考察银离子溶液浓度、银盐溶液及其煅烧温度对产物形貌、尺寸及结构的影响。分别利用平板计数法和抑菌圈实验研究了复合材料的抗菌性能,并同球形的Ag/SiO2和Ag/TiO2复合材料作抗菌性能的比较,讨论Ag-SiO2/TiO2复合抗菌剂的抑菌机理。