稀土钨酸盐高熵陶瓷粉末的合成及抗菌抗病毒性能研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yiwen_yu
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
在日常生活中,我们常常会受到各种有害微生物的侵害,尤其是细菌和病毒。由于微生物感染事件频发,社会各界对新型长效抗菌抗病毒材料研发非常关注。为丰富抗菌抗病毒材料体系和应对新型抗菌材料的需求,考虑到钨酸盐材料具有稳定的理化性质、高耐腐蚀性且对环境友好。作为重要的无机功能性材料它被广泛的应用于抗菌、发光材料、催化剂、传感器以及磁性材料等领域。本课题采用高温固相合成法,以钨和稀土为原料,制备了一系列A2W3O12(A=La、Sm、Eu、Gd、RE)型稀土钨酸盐高/中熵陶瓷粉体以及稀土中熵氧化物,并探究材料的抗菌性能及相关理化性能,在此基础上进一步研究了材料的抗病毒性能。采用高温固相合成法制备高/中熵陶瓷粉末。探讨了煅烧温度、保温时间和升降温速率等因素对最终产物的影响,确定产物的最佳制备条件。结果表明,控制球磨混料时间为6 h,升/降温速率为2℃/min,在950℃煅烧温度下保温9 h,待煅烧完成,采用中号加上3种小球的方式进行造粒,即可制备出元素分布均匀、结晶度高、粒径集中分布在1μm的单斜相稀土钨酸盐高熵陶瓷粉末。对比单一组元(1100℃),四元材料(1000℃)和高熵材料(950℃)的最佳合成温度,可以发现随着组元的增加,烧结温度明显降低。这是由于随着稀土元素种类的增加,材料内部熵增加,分子间热运动加剧,更有利于简单固溶体的形成。说明高熵设计可以显著降低材料的合成温度,有效地节省能源。选用金色葡萄球菌(革兰氏阳菌)和大肠杆菌(革兰氏阴菌)作为抗菌测试菌种,以动物性病毒H1Nl流感病毒(有包膜)和EV71肠道病毒(无包膜)作为抗病毒测试病毒。结果表明,在无光条件下,(La0.2Sm0.2Eu0.2Gd0.2Ho0.2)2W3O12高熵陶瓷粉体的24 h抗菌性能最佳,它对两种细菌的抗菌率均在99.9%以上。(La0.2Sm0.2Eu0.2Gd0.2Ho0.2)2W3O12和中熵氧化物在2 h内使病毒存活率下降了99%以上,表明二者均具有优秀的抗病毒表现。通过研究材料的离子溶解度和材料表面带电性质,来分析其抗菌活性来源。通过实验发现,材料抗菌是以材料表面带电吸附破坏细菌生物膜为主,稀土离子抗菌为辅,二者协同抗菌。进一步地,对材料在酸碱服役条件下的溶出率进行评价,发现高熵组分由于迟滞扩散效应,使得高熵样品离子溶出率较非高熵样品而言更低,表明高熵材料具有优越的环境适应性,且稀土钨酸盐高熵陶瓷相较于其他样品拥有更好的耐酸碱性能。综上所述,采用高温固相合成法制备得到的新型稀土钨酸盐陶瓷粉末是一种性能优良的广谱抗菌抗病毒材料,具有广阔的应用前景。
其他文献
抗生素滥用导致了细菌耐药性的增加和超级细菌的出现,使开发新型抗菌药物迫在眉睫.稀土元素具有独特的理化性质,在抗菌领域的应用得到了越来越多的关注.文章主要介绍了三类稀土基纳米抗菌材料:稀土氧化物、稀土配合物、稀土掺杂复合物,简述了这三类材料的抗菌机制和应用现状,同时对材料未来的抗菌应用前景进行了展望.
党的十九大指出,我国经济由“高速增长阶段”转向“高质量发展阶段”。党的十九届六中全会进一步指出,高质量发展是以人民为中心的发展。人力资本是实现高质量发展的关键支撑,教育投资是形成人力资本的重要方式。公共教育投资是推动区域高质量发展的重要因素,探讨公共教育投资对区域高质量发展的影响具有重要的现实意义和理论价值。本文以人力资本理论和公共产品理论为基础,运用全局熵值法,通过构建区域高质量发展评价指标体系
平台经济事前治理已成为全球关注焦点,中国探索平台经济事前治理具有深刻的政策、现实和理论需求。以欧盟和美国为代表的全球平台经济治理,在平台的市场势力、平台势力、数字守门人等理论发展驱动下,经历了放松监管、平台反垄断和事前监管的治理导向演化。当前欧盟和美国正探索平台作为服务者和竞争者的事前监管,在监管对象、监管规则和处罚方式等维度开展创新,在治理立场、监管框架、分类施策、关注焦点等关键方面形成特色。中
介绍了超低温SCR催化剂水中毒机理,回顾了超低温SCR脱硝催化剂实验室研究和中试工程抗水性研究进展,最后结合垃圾焚烧电厂现有脱硝工艺分析了环保成本。
通过实施“十三五”桉树大径材培育技术,福建漳州地区桉树大径材培育技术得到系统的研究和探讨。漳州地区依托 16 个国有林场进行试验推广,全市推广面积超过 2 600 hm~2,取得了良好的社会效益、经济效益和生态效益。文章总结了“十三五”项目实施的经验,提出了漳州地区桉树大径材培育的主要方向和措施。
选择性催化还原法(selective catalytic reduction,SCR)是目前市场应用最广泛,氮氧化物控制效果最好的烟气脱硝方法,文中研究了SO2和Pb对Mn-Ce/TiO2催化剂脱硝活性的影响,通过低温N2吸脱附、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(four
目的 评价逆行输尿管软镜碎石术(RIRS)、经皮肾镜碎石取石术(PCNL)和体外冲击波碎石术(ESWL)治疗肾下盏结石的有效性及安全性。方法 通过计算机检索PubMed、Embase、Cochrane图书馆、Web of Science、中国知网、维普及万方等数据库,收集2020年12月前上述3种方式治疗肾下盏结石的随机对照试验或回顾性病例对照试验,严格按照纳入与排除标准对文献进行筛选、数据提取和
对合肥市6562名初中生的体质健康进行测试的结果表明,初中生的体质健康等级与BMI有很大关系,超重和肥胖学生的体质健康等级较低。在超重和肥胖男生中,肺活量、立定跳远、引体向上与BMI成负相关(p<0.01);在超重和肥胖女生中,肺活量、立定跳远、仰卧起坐与BMI成负相关(p<0.01)。体重偏大影响学生力量素质的发展,男生体现在上肢、背、腰腹、下肢力量较差,女生体现在腰腹和下肢力量有待加强。加强初
随着过去粗放的要素投入式增长造成了我国经济发展的不平衡及生态环境恶化,当下为了实现经济发展新旧动能的转换,解决发展的不均衡问题,我们提出了经济高质量发展。而研究生教育在我国教育体系中有着重要的地位,探索研究生教育是否能促进经济高质量发展具有重要意义。本文首先从经济发展的目标及导向出发,将经济高质量发展内涵分为经济质效、开放创新、结构优化、民生共享、绿色友好五个方面,分别用于体现经济发展效率、动力、