采用柑橘皮提取液制备纳米银的工艺优化及其性能研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dgwyldgwyl
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
纳米银(Silver nanoparticles,AgNPs)除了具有独特的表面效应、小尺寸效应、表面等离子体共振效应以及宏观量子隧道效应外,还是一种优良的抗菌剂,具有高效、广谱、安全环保等特点,在医药卫生、纺织和食品包装等领域有着越来越广泛的应用。AgNPs的化学还原法应用较为广泛,但常用的化学还原剂均有一定的毒性,不仅污染环境,其在产物中的残留也大大限制了AgNPs在医药和食品包装等领域的应用。近年来,以安全无毒的天然植物提取物作为还原剂和稳定剂来合成AgNPs受到了较多关注。这种方法具有原料来源广、成本低和绿色安全等优点,所得AgNPs具有良好的分散性和稳定性,在食品包装领域具有巨大的应用潜力。柑橘皮中富含类黄酮、酚酸以及维生素C等抗氧化性成分,为其作为绿色还原的材料制备AgNPs奠定了基础。基于以上背景,本论文的研究内容如下:第一,从八种柑橘的橘皮中,分别提取类黄酮、可溶性酚酸和维生素C,测定各成分含量以及抗氧化活性,然后探究了橘皮中主要抗氧化成分的含量与其抗氧化活性之间的关系;第二,利用八种橘皮的提取液制备AgNPs,测定其还原率和AgNPs粒径,然后探究了橘皮中主要抗氧化成分含量与AgNPs还原率之间的关系;第三,选取还原效果最好的天草柑橘皮提取液制备AgNPs,采用单因素和正交试验对反应时间、反应温度和AgNO3浓度进行优化,并进一步考察了反应条件对还原率、反应所得AgNPs的平均粒径、粒径分布和zeta电位值的影响,从而优化了制备条件;第四,以天草柑橘皮提取液作为绿色还原剂,硼氢化钠(NaBH4)作为化学还原剂分别制备两种纳米银(G-AgNPs和C-AgNPs),通过XRD、TEM、FT-IR等表征手段,对二者的还原率、粒径尺寸及形貌、结晶结构以及组成成分进行了表征分析;第五,探究了G-AgNPs和C-AgNPs对两种食源性革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌、伤寒沙门氏菌)抑菌性的差异,并比较了它们在分散性及抗氧化性上的差异。通过以上研究,本论文获得了以下主要成果:1.八种橘皮中类黄酮、酚酸和维生素C的含量有显著性差异,其中天草柑果皮中的抗氧化性物质含量及抗氧化活性优于其它品种。其抗氧化活性主要跟新橙皮苷及芥子酸的含量有关。所测八种柑橘中天草柑橘皮合成AgNPs的效果最好,其对AgNPs的还原率最高,且所制备AgNPs粒径最小。橘皮提取液对AgNPs的还原效率与其中的类黄酮、酚酸和维生素C的抗氧化活性显著相关,与类黄酮中的新橙皮苷、酚酸中的芥子酸以及维生素C的含量显著相关。2.通过单因素试验结合正交设计,发现各因素对AgNPs合成率的影响主次顺序为:反应温度>AgNO3浓度>反应时间。经过优化的最佳工艺为:反应时间2 h、反应温度90℃、AgNO3浓度10 mmol/L。同时,反应时间、反应温度和AgNO3浓度对提取液还原率、AgNPs的平均粒径、粒径分布和zeta电位值均有影响。在优化条件下,提取液对Ag+的还原率为91.1±0.04%,所得AgNPs的平均粒径为29.8 nm,且zeta电位为-30.8±0.10 mv,从而在水溶液中具有良好的分散性和稳定性。3.天草柑橘皮提取液和NaBH4对AgNPs的还原率都可达90%以上。G-AgNPs与C-AgNPs均为球形或类球形的面心立方结构晶体,但G-AgNPs的粒径尺寸分布较窄,平均粒径与粒度中值(D50)分别为29.81 nm和28.21 nm,均小于C-AgNPs。通过TEM及FT-IR等表征手段,发现G-AgNPs表面吸附了橘皮提取液中的活性成分,从而减少了粒子间的团聚。4.G-AgNPs与C-AgNPs对食源性革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌、伤寒沙门氏菌)均表现出较强的抑制效果,但G-AgNPs的抑菌效果总体优于C-AgNPs。同时,由于表面吸附的活性成分,G-AgNPs对亚甲基蓝(Methylene blue,MB)的脱色率显著高于C-AgNPs,具有很强的抗氧化活性。且G-AgNPs的再分散溶液在静置7天后,紫外吸光度的变化较C-AgNPs要小,因而具有更好的分散性和稳定性。
其他文献
固定式皮带运输机是连续运输物料的短距离运输机械,它是应用在煤矿中连接井下作业和地面上生产系统的常用的运输设备。在使用过程中,它的优点是比较多的,运输能力强、耗电能小、
海上立管安装技术经过多年实践已经成熟,但是大部分作业仍依赖于大型的海上起重施工船来完成。以南海某工程项目为依托,在传统立管安装技术的基础上,提出一种单独使用小型饱
研究了9种泡桐叶片蛋白质的多态性,并根据其叶片蛋白质聚丙烯酰胺凝胶单向和双向电泳结果,将它们聚类为白花泡桐组[白花泡桐(Paulownia fortunei)和白花兰考泡桐(P. elongata f. al
非织造布纳米抗菌鞋材的生产过程主要有弹性针刺非织造布的生产,对弹性非织造布进行纳米抗菌整理和把纳米抗菌弹性非织造布加工成鞋材三个步骤。实验结果表明,用上述方法生产的
设计了一种用离心工艺制作的内衬水泥砂浆铸铁管试件,采用流动的6mol/L氯化铵溶液对水泥砂浆内衬进行加速溶蚀试验,并利用压汞(MIP)法和X射线断层扫描(X-CT)方法分析了水泥砂浆内
研究了羧甲基壳聚糖对铀的促排及肠道菌群的影响。通过考察试验用小鼠体质量、肝肾中铀含量及肠道菌群数量等指标的变化,研究羧甲基壳聚糖对染铀小鼠的解毒效果。将48只小鼠
本文给出复随机内积模上几乎赴处有界线性算子谱的几个基本定理,这些定理不但为随机内积模上几乎处处有界线性算子的进—步讨论有基本重要性,而且也为Hilbert空间上连续随机算
基于用户调查方法对图书馆馆藏资源利用率低的情况进行调研,通过对影响用户借阅行为的因素分析,得出影响用户借阅行为的主要因素是作者、出版社、出版日期等,针对主要因素进
电子商务(E-commerce)的飞速发展,产生了大量针对商品的在线评级数据,通过分析评级数据,用户可以对商品的质量进行评估.然而,评级数据的海量性和差异性使得用户难以快速而准确
当今社会转型时期,随着社会生活的改变,产生了大量的新词新义。文章论述了新词新义引申的方法,揭示了旧义和新义的关系,并探讨了新词新义引申的特点和条件。