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磁性铁氧体纳米材料具有新颖的理化性质和优良的性能,如磁性强、比表面积大、化学稳定性好、易制备、低毒等优点。在使用时可以利用外加磁场进行回收,大的比表面积提供足够的活性位点,并且可以根据应用需求与其他材料结合改良性质,被认为是一种有广阔发展前景的纳米材料。本论文以镍锌铁氧体磁性纳米材料的制备为基础,分别与GO、ZnO和Ag复合得镍锌铁氧体基纳米复合材料,分别研究其在酶固定化、染料降解及抗菌方面的应用。主要结论如下:(1)磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒的制备:以硝酸铁、硝酸锌、硝酸镍为原料,通过溶胶-凝胶法和快速燃烧法分别制备磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒。实验结果表明,在400oC、2 h煅烧条件下,快速燃烧法制备的产物粒径和饱和磁化强度分别为20 nm与63.7 emu/g;以50%乙醇为溶剂、柠檬酸为络合剂、溶液pH=11,磁力搅拌24 h、80o C干燥,400oC、2 h煅烧条件下,溶胶-凝胶法制备的产物粒径和饱和磁化强度分别为18 nm与78.3 emu/g。两种方法得到的磁性镍锌铁氧体纳米颗粒在形貌和磁性能上无明显差异,但快速燃烧法操作简单、耗时短,更具优势。(2)青霉素酰化酶在磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4@SiO2-NH-GO复合材料上的固定化:以快速燃烧法制备磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4@SiO2纳米复合材料,通过氨基化对其表面改性得磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4@SiO2-NH2纳米复合材料;以改性的Hummers法制备GO,将改性后的材料负载到GO上得磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4@SiO2-NH-GO复合材料。结果可知,SiO2成功包裹在Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒上,形成壳核结构Ni0.5Zn0.5Fe2O4@SiO2纳米复合材料,其粒径约为20 nm,改性后的复合颗粒均匀分散在GO上。利用GO的大比表面积和表面大量含氧官能团共价结合PGA,通过优化得最佳固定化条件:酶浓度为10 mg/g,固定化时间为6 h,固定化结合率达91.7%。与游离PGA相比,固定化PGA在温度20-60oC和pH6-9范围具有更好的催化稳定性,热稳定性在低温下有所增强,对底物的亲和力下降;固定化PGA经过9次循环使用后,仍保持74%的催化活性。(3)磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/ZnO(NZFO/ZnO)纳米复合材料的制备及光催化研究:以快速燃烧法制备的磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒和硝酸锌、氢氧化钠为原料,通过共沉淀法制备NZFO/ZnO-R纳米复合材料。通过表征发现,NZFO/ZnO-0.2复合材料由纳米颗粒和纳米棒组成,NZFO颗粒大小为18 nm,ZnO棒长度和宽度分别为198 nm和66 nm,复合材料比表面积为37 m2/g,孔径分布为50-300 nm,饱和磁化强度为17 emu/g;其吸收光谱从紫外光区域延伸到可见光区域。通过催化甲基蓝降解,验证复合材料的光催化活力。结果表明,当NZFO与ZnO质量1:1、复合催化剂用量为0.2 mg/mL、染料溶液pH=11及浓度为5 mg/mL时,催化剂的光催化活性最强;光催化剂NZFO/ZnO-0.5纳米复合材料在5次循环使用后降解率仍保留85%以上。(4)磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4@Ag(NZFO@Ag)纳米复合材料的制备及其抗菌研究:以快速燃烧法制备的磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒和硝酸银、柠檬酸钠为原料,采用还原法制备磁性NZFO@Ag-R纳米复合材料,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为菌源通过抑菌圈试验、生长曲线测试及MIC和MBC方法评估材料的抗菌性能。通过XRD、SEM和VSM表征结果可知,磁性NZFO@Ag-40%纳米复合材料形貌为球形,平均尺寸为23 nm,负载的Ag为立方晶体结构,Ag与NZFO混合均匀,银元素的质量分数为31.34%,饱和磁化强度随着Ag含量的增加从63.7 emu/g降到31.6 emu/g;抑菌圈试验和生长曲线测试结果表明,NZFO纳米颗粒几乎没有抗菌性能,当复合材料中Ag含量达到40%时,抑菌圈最大,菌体生长曲线抑制效果最为明显,当Ag含量升到50%时,抗菌活性无明显增强;NZFO@Ag-40%纳米复合材料对E.coli的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度均为5μg/mL,对S.aureus的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度分别为5μg/mL、10μg/mL。