纳米银/石墨烯复合纳米材料的制备及其抗菌性能研究

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当今社会,虽然人类的物质生活得到大幅度提升,但是健康一直是人们最为关注的话题。然而,在我们生活的环境中存在着大量的细菌,这些细菌的生长和繁殖严重威胁着人类的健康。因此,利用抗菌材料来抑制有害细菌的生长繁殖将在很大程度上改善人类的生活。  本文以NaOH作为还原剂用氧化还原法成功制备出了纳米银/石墨烯复合材料(rGO/AgNPs)。用透射电镜和扫描电镜表征了该复合材料的形貌特征,由图谱可以看出银纳米粒被均匀地负载到氧化石墨烯上,银纳米粒的平均粒径为12nm,并且很少有团聚现象。用紫外-可见分光光度计和傅里叶红外光谱仪分析了该复合材料的光学特性,该复合材料的紫外光谱图在400nm处有一个很大的吸收峰,这是银纳米粒的特有吸收峰。为了进一步考察rGO/AgNPs的稳定性,本实验对rGO/AgNPs分别进行光照和避光处理,发现rGO/AgNPs吸收峰的位置和吸收强度均没有发生很明显的变化。本文还对该复合材料的形成机制进行了初步探讨。  本实验以革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)为实验菌种,研究该复合材料的抗菌性能。结果显示rGO/AgNPs对两种细菌都表现出了很强的抗菌性能,与rGO和AgNPs相比,rGO/AgNPs的抗菌性能更强。以阿莫西林为阳性对照发现,rGO/AgNPs(200μg/ml)与阿莫西林(10μg/ml)的杀菌效果相当。rGO/AgNPs对大肠杆菌的MIC为100μg/ml,对金黄色葡萄球菌的MIC为125μg/ml;当rGO/AgNPs的浓度达到200μg/ml时,两种细菌均被杀死。通过计算抑菌率,发现rGO/AgNPs对大肠杆菌的抑制作用明显优于对金黄色葡萄球菌的抑制作用,这是由于革兰氏阳性菌的细胞壁比革兰氏阴性菌的细胞壁厚。rGO/AgNPs复合材料良好的抗菌性能使其有望成为临床抗感染及抗菌治疗的纳米材料。本文还对rGO/AgNPs的抗菌机理作了初步研究。
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