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随着社会的快速发展,人们生活质量越来越高、安全意识越来越强。饮用水安全一直是全社会关注的热点,尤其是由微生物污染所引起的安全问题。解决该问题的方法主要有两类:高温灭菌和使用化学消毒剂。但是,前者成本高、耗能大、使用不便;后者会残留令人讨厌的气味,存在"二次污染"的风险。因此,开发既安全又高效,同时成本价格也低廉的灭菌剂成为研究的重要方向。固定化灭菌技术就是将具有抑菌作用的杀菌基团固载于某种不可溶性载体的灭菌方法,体现了常温灭菌且低能耗、低残留的优势。本文在综述了固定化杀菌剂种类及壳聚糖改性研究现状基础上,选用壳聚糖为实验材料,采用反相悬浊液法,制得交联壳聚糖微球,将杀菌功能基通过一定的方式与交联壳聚糖微球反应合成新型改性灭菌微球,并利用元素分析法得出最佳合成条件。通过对受试菌的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)的测试,筛选出杀菌性能优异的灭菌微球,并对其进行初步的性能研究和实际应用。主要研究内容如下:1.壳聚糖与环氧氯丙烷交联,在单因素条件实验下,以交联微球为母体,引入杀菌功能基配体,合成新型改性灭菌微球。利用元素分析得出灭菌微球的含氮量(N%),计算四种新型改性微球的转化率,并根据每种微球的转化率判断最佳反应溶剂、反应温度及反应质量比。在最佳合成件下,ABTC、APC、DMTC和CCC的转化率分别为39.4%、42.9%、33.1%和44.2%。利用红外光谱对改性微球的结构进行表征,推断微球合成路线,并利用热重分析法考察微球的热稳定性。2.通过对大肠杆菌(Escherichia coil)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的最小抑菌浓度(MIC)及最小杀菌浓度(MBC)的测定,考察改性微球的灭菌效果。结果表明ABTC和CCC杀菌效果最好。为了进一步了解灭菌微球的性能,探讨了 Ag+、Cu2+对微球灭菌效果的影响,结果表明ABTC和CCC微球仍能保持良好的杀菌性能。3.以ABTC和CCC为灭菌微球代表,对胞外DNA和RNA、TTC-脱氢酶活性进行测定,深入探讨微球灭菌机理,并对其金属吸附及灭菌进行重复使用性测试。两种微球对金属离子吸附重复使用5次后仍能将吸附率维持在95%以上;作为高效杀菌剂时,可重复使用2次。通过热重分析表征,考察此时微球热稳定性的变化。4.以正常流动速度将含有微生物的饮用水通过ABTC和CCC改性灭菌微球制成的灭菌柱,测试结果直接证明ABTC和CCC改性灭菌微球具有良好的杀菌效果。