杀菌活性金属氧化物分散状态及表面晶体缺陷控制和杀菌性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:wangzhaohai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
分别采用成核/晶化隔离法、高剪切环境下的单滴法、尿素法、氨水法等方法制备了不同粒径的纳米MgO。用所合成的纳米MgO对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和枯草杆菌黑色变种芽孢(B.subtilis)进行了杀菌实验,并与常见的光催化杀菌材料TiO2进行比较。通过XRD、TEM、FT-IR和激光粒度等手段对样品进行测试和表征,结果表明,MgO的杀菌能力随粒径减小而增大;与纳米TiO2相比较,纳米MgO及以纳米MgO改性的内墙涂料,无论实验过程光照与否,对细菌和芽孢均表现出更好的抑制作用。采用EPR等手段对纳米MgO表面缺陷及产生活性氧物进行研究,分别考察纳米MgO在水溶液中所产生的氢氧根及超氧离子对S.aureus及B.subtilis的杀灭能力,进一步揭示了纳米MgO杀菌机理。通过EPR、TG-MS、XPS、FT-IR及SEM等手段对样品进行测试和表征,结果表明,纳米MgO样品表面存在Fs+色心,O2-能够稳定地吸附于MgO晶体边及角所产生的缺陷处,并与四个或三个Mg2+形成配位结构;纳米MgO在水溶液中产生的OH-及O2-能够有效杀灭S.aureus及B.subtilis;O2-能够破坏细胞外壁中仲酰胺结构,从而起到杀灭细菌的作用。分别采用控制晶化过程的过饱和度法、成核/晶化隔离法和非平衡晶化法等方法,以MgAl-CO3-LDHs为前驱体,可控制备出粒径、分散度及晶体缺陷不同的MgO-Al2O3复合金属氧化物。用所合成的MgO-Al2O3复合金属氧化物分别对S.aureus和B.subtilis进行杀菌实验。通过EPR证明,MgO-Al2O3复合金属氧化物晶体表面存在Fs+色心及Fz色心,空气中的游离氧与上述色心发生电子转移反应,生成活性氧物种O2-并以弱吸附形式存在于色心之上。杀菌实验结果表明,MgO-Al2O3复合金属氧化物对较易杀灭的S.aureus表现出了优异的杀菌性能,杀灭率均达到99%以上。不同粒径的MgO-Al2O3复合金属氧化物对难以杀灭的B.subtilis,杀菌能力随其粒径减小而增大;Mg/Al摩尔比为4的MgAl-CO3-LDHs前驱体经500℃焙烧后,所得MgO-Al2O3复合金属氧化物,对B.subtilis表现出很强的杀灭能力。采用MgO-Al2O3复合金属氧化物对内墙涂料及HIPS、ABS塑料进行改性,杀菌实验结果表明,改性后的内墙涂料及改性塑料对细菌及芽孢均表现出良好的杀菌能力。与纳米TiO2相比较,无论实验过程光照与否,MgO-Al2O3复合金属氧化物对细菌及芽孢均表现出较强的抑制能力。可控制备出MgZnAl-CO3-LDHs及MgCuAl-CO3-LDHs,经焙烧后分别得到MgO-ZnO-Al2O3及MgO-CuO-Al2O3复合金属氧化物。用所合成的复合金属氧化物分别对S.aureus和B.subtilis进行杀菌实验,并分别对杀菌机理进行探讨。采用XRD、EDX及EPR等手段对上述样品进行表征。结果表明,复合金属氧化物中金属元素呈现相互高度分散状态;其晶体表面存在缺陷并产生活性氧物种O2-。杀菌实验结果表明,上述复合金属氧化物对易于杀灭的S.aureus表现出很强的杀灭能力;MgO-ZnO-Al2O3复合金属氧化物对芽孢的杀灭能力,随其中MgO含量增加而逐渐升高;当Mg/∑(M)摩尔比为0.25时,CuO与MgO的杀菌表现出协同效应,MgO-CuO-Al2O3复合金属氧化物对B.subtilis的杀菌率明显增加。初步研究了纳米MgO及MgO-Al2O3复合金属氧化物的杀菌动力学。结果表明,上述两种样品对B.subtilis的杀菌反应动力学为一级反应。改变杀菌反应温度,根据实验结果通过Arrhenius方程计算得纳米MgO对B.subtilis杀菌反应在42~26℃的活化能(Ea)为3.47×104J·mol-1,指前因子(A)为2.51×105s-1;26~18℃的Ea为2.17J·mol-1,A为1.59s-1。MgO-Al2O3复合金属氧化物对B.subtilis的杀菌反应在42~18℃的Ea为2.47×104J·mol-1,A为2.10×103s-1
其他文献
在沸石合成初期,反应体系所发生的变化与沸石晶体的最终微观特性乃至宏观特性密切相关。对诸如液相中的硅酸根和铝酸根的结构和状态,硅酸根和铝酸根之间的缩聚反应,凝胶结构的表
随着我国教育事业的不断深入改革,教育理念的更新已成为社会发展的一大因素.高中班主任在管理实践中,融入德育教育理念,可以培养出更多德才兼备的人才.因此,为了给学生更多发
<正> 自1982年中国中西医结合研究会活血化瘀专业委员会制定了血瘀证诊断标准以来,不少人为了探讨血瘀证的诊断标准、病理及病机,作过许多努力,但因血瘀证有错综复杂的病因,
中国既有的经济改革过程曾经出现过许多耐人寻味的制度变迁现象,"笼中虎"便属其中比较典型的一个。这种现象产生于经济体制转换伊始的特殊时期并贯穿于迄今为止的整个改革过
目的:观察百忧解治疗脑卒中后抑郁症的临床效果。方法:选择68例确诊的脑卒中后抑郁患者,分为治疗组与对照组,每组34例。对照组给予常规药物治疗,观察组在上述基础上加用百忧解。结
地质测量作为当今地质学专业的一个重要组成部分,有效的开展地质测量的相关工作,对于矿质的查找、水温和工程地质的勘探,以及地震预测工作的准确率的提高等领域都有着重要作用。
为了明确1%蛇床子素微乳剂对枸杞白粉病的防治效果,对不同剂量1%蛇床子素微乳剂防治枸杞白粉病进行了田间药效试验。田间药效试验结果表明:使用1%蛇床子素微乳剂防治枸杞白粉
<正>什么是长线慢牛股呢?顾名思义就是指那些涨得慢但却不停涨的大牛股。股民都知道,能找到这样的股票并在较低的价位骑上去,是最为省心省力的,你不仅无须随大盘的大幅波动而
期刊
单导联动态变化的急性心肌梗塞一例肖帅真,王晓非,苗宁,韦加美患者,男,41岁,因"反复胸闷、心前区疼痛6年余,加重2小时"于96年2月27日入院。既往高血压病史6年。入院当天15:30因生气后出现胸闷、心悸、
目的探讨急性结石性胆囊炎腹腔镜胆囊切除术(LC)的手术时机、效果及安全性。方法选取2018-02—2019-04间在长垣县人民医院接受LC治疗的68例急性结石性胆囊炎患者。将发病后48