纳米Ti02及其复合材料的抗菌性能研究

(完整版)纳米抗菌材料国内外研究现状

1.国内外研究现状和发展趋势 （1）多尺度杂化纳米抗菌材料的国内外研究进展 Ag+、Zn2+和Cu2+等金属离子具有抗菌活性，且毒性小、安全性高而被广泛用作抗菌剂使用。但是，由于其存在易变色、抗菌谱窄、长效性差、耐热性和稳定性不好等缺点而成为其进一步发展的障碍。相比而言，纳米银、纳米金、纳米铜、纳米氧化锌等纳米材料则可以在一定程度上克服这些问题。例如纳米银，在抗菌长效性和变色性方面均比银离子（多孔纳米材料负载银离子）抗菌剂有显著改善，而且其毒性也更低（Adv. Mater. 2010）；关于其抗菌机理，被认为是纳米银释放出银离子而产生抗菌效果（Chem. Mater 2010，ACS Nano 2010）。纳米金也有类似的效果（Adv. Mater. Res.2012），尽管活性比纳米银稍差，但其对耐药菌株表现出良好的抗菌活性(Biomaterials 2012)。铜系抗菌材料可阻止“超级细菌”（NDM-1）的传播（Lancet Infec.Dis. 2010）。活性氧化物是使用时间最长、使用面最广泛的一类长效抗菌剂，其中氧化锌是典型代表，特别是近年来随着纳米技术的发展，一系列低维结构氧化锌的出现，为氧化锌系抗菌材料提供了极大的发展空间，由于其良好的安全性，氧化锌甚至可用于牙科等口腔材料（Wiley Znter Sci.，2010）。本项目相关课题组多年的研究发现，ZnO的形貌差异、结构缺陷和极化率等都会影响其抗菌活性（Phys. Chem. Chem. Phys. 2008）；锌离子还可以与多种成分杂化，产生协同抗菌活性而提高其抗菌性能（Chin. J. Chem. 2008, J. Rare Earths 2011）。 利用杂化纳米材料结构耦合所带来的协同作用提高纳米材料的抗菌活性是近年来的研究热点。例如：纳米铜与石墨烯杂化体系中存在显著的协同抗菌作用（ACS Nano2010）。用络氨酸辅助制备的Ag-ZnO杂化纳米材料，表现出良好的抗菌和光催化性能（Nanotechnology 2008）；但是Ag的沉积量过大，催化活性反而有所降低（J. Hazard. Mater. 2011）。以壳聚糖为媒质，通过静电作用合成得到均匀的ZnO/Ag纳米杂化结构，结果显示，ZnO/Ag纳米杂化结构比单独的ZnO 和单独纳米Ag的抗菌活性都高，表现出明显的协同抗菌作用（RSC Adv. 2012）。Akhavan等用直接等离子体增强化学气相沉积技术，结合溶胶-凝胶技术把锐钛

聚乳酸纳米复合材料的制备及性能

聚乳酸纳米复合材料的制备及性能 本文讨论了聚乳酸（PLA）的改性方法一复合改性。主要论述了三种复合类型：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 标签：聚乳酸；复合材料；生物降解 聚乳酸（PLA）是生物降解塑料中最优异的产品之一，它生物相容性好，无毒无刺激。但其固有缺陷如脆性大、耐热性差、成本高等限制了它的广泛应用。因此聚乳酸改性成为研究焦点。纳米复合改性因操作简单，效果立竿见影而成为聚乳酸改性领域的主要研究方向。 1 聚乳酸纳米复合材料 目前制备的聚乳酸纳米复合材料主要有3类：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 1.1 聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料 用来增强聚乳酸的刚性纳米粒子主要包括SiO2、CaCO3、TiO2等。Li等研究了纳米SiO2对PLA复合材料性能的影响。结果表明改性后PLA复合材料具有高的储能模量和降解速率。周凯等通过熔融共混制备了PLA/CaCO3复合材料，发现CaCO3使PLA的断裂从脆性转变为韧性，复合材料的耐热性和结晶性都得到提高。莊韦等通过原位聚合法制备PLA/TiO2纳米复合材料，结果表明复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度提高；拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率增大。环氧基笼型倍半硅氧烷（POSS）也可以改性聚乳酸。于静等制备了PLA/POSS 复合材料，发现POSS可以提高PLA的结晶速率、力学性能和降解速率。 1.2 聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料 层状硅酸盐具有片层结构，片层之间可以容纳聚合物分子。 沈斌等制备了PLA/MMT纳米复合材料，结果表明复合材料力学性能得到改善，结晶度提高。马鹏程等用有机改性蒙脱土（OMMT）制备PLA复合材料，结果表明形成插层还是剥离结构取决于OMMT含量。3%OMMT可以提高PLA 的力学性能和热性能；OMMT增加了PLA熔体强度，在挤出发泡时充当成核剂，降低发泡剂气体向熔体外部的扩散。滑石粉（Talc）也是常见的片层填料。吴越等制备PLA/Talc复合材料，结果表明Talc粒子提高了复合材料的拉伸强度、冲击强度，热稳定性。 1.3 聚乳酸/碳纳米管复合材料

石墨烯基纳米复合材料的合成与抗菌性能研究

目录 缩略语 (1) 中文摘要 (2) Abstract (5) 前言 (9) 第一章氧化石墨烯的制备与抗菌活性评价 (15) 1.实验材料 (15) 1.1实验试剂及耗材 (15) 1.2仪器设备 (16) 1.3菌株 (17) 2.实验方法 (17) 2.1 GO的制备 (17) 2.2 GO的纯化 (17) 2.3 GO的表征及制样方法 (19) 2.4试剂配制 (19) 2.5细菌培养 (19) 2.6 GO抗菌实验 (19) 2.7细菌TEM表征方法 (20) 3.实验结果 (20) 3.1 GO的表征结果 (20) 3.2 GO抗菌实验结果 (23) 4. 小结 (26) 第二章氧化石墨烯-聚乙二醇-银纳米复合材料的合成与功能评价 (27) 1.实验材料 (27) 1.1实验试剂及耗材 (27) 1.2仪器设备 (28) 1.3菌株 (30) 1.4细胞 (30) 2.实验方法 (30) 2.1 GO-PEG-Ag纳米复合材料合成原理 (30) 2.2 GO-PEG的合成与纯化 (30) 2.3 GO-PEG-Ag及GO-Ag的合成与纯化 (31) 2.4 纳米材料制样及表征方法 (31) 2.5试剂配制 (32) 2.6细菌培养 (32) 2.7纳米材料最低抑菌浓度（MIC）测试 (32) 2.8琼脂扩散实验 (33) 2.9即时杀菌实验 (33) 2.10长效杀菌实验 (33) 2.11时间动力学杀菌实验 (34) 2.12细菌TEM表征 (34) 2.13细菌荧光共聚焦显微镜表征 (34) 2.14细菌蛋白泄露检测 (34) 2.15细胞内活性氧（ROS）水平检测 (34)

聚合物纳米复合材料

聚合物纳米复合材料的研究进展 摘要 关键字 Abstract 1.引言 纳米材料是指材料的显微组织中至少有一相的一维尺寸在1-100nm以内的材料。由于平均粒径小，表面原子多，比表面积大，表面能高，因而呈现出独特的小尺寸效应、表面效应、量子隧道等特性，具有许多材料所没有的性能。介于其超凡特性，纳米材料越来越得到广泛的关注。不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，尤其是聚合物纳米材料。本文就聚合物纳米复合材料的分类、制备、改性、应用及问题和未来展望展开叙述。 2.聚合物纳米复合材料定义与分类 2.1定义 聚合物纳米复合材料是由各种纳米单元与有机高分子材料以各种方式复合成型的一种新型复合材料，纳米单元可以是金属、无机物和高分子等。 2.2分类 根据组分不同，可分为： a）聚合物/聚合物纳米复合材料：由两种或两种以上的聚合物混在一起而其中有一纳米尺寸的聚合物分散于其它聚合物单体所构成的 复合材料。如第三代环氧树脂粘接剂，它是将预聚合的球状交联 橡胶粒子分散于环氧树脂中固化而成的。 b）聚合物/层状纳米无机物复合材料：是将层状的无机物以纳米尺度分散于聚合物中而形成的。通常采用插层法制备。目前用的最多 的是蒙脱土，蒙脱土是以片状晶体而构成的。 c）聚合物/无机纳米复合粒子复合材料：是将纳米级无机粒子填充到聚合物当中去的。由于小尺寸效应使材料具有光、电、声、磁等 功能，赋予材料良好的综合性能。 3.聚合物纳米复合材料制备 3.1插层复合法 插层复合法是目前制备聚合物纳米复合材料的主要方法。根据复合过程，插层复合法可分为两类，1）插层聚合法：原理是将聚合物单体分散，插层进入层状硅酸盐片层中，然后再原位聚合，利用聚合时放出的大量的热量克服硅酸盐片层间的库仑力，使其剥离，从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合；2）熔体插层法：原理是将插层无机物与高聚物插入层状无机的层间，该方法优

纳米产品及其抗菌原理

纳米产品及其抗菌原理 一、纳米材料基本知识 “纳米”是一种长度单位，1纳米为十亿分之一米。通常我们把材料超细化到纳米级（1~100nm）的技术称之为纳米技术。纳米材料具有尺寸小、比表面积大等特点，将其进行表面改性后就成为纳米功能材料。 功能材料是21世纪材料的发展方向，我国在纳米技术、尤其是应用领域的研究开发，与美、日、德等国家齐头并进。随着人们物质生活水平的提高，人们对生活质量、健康环保的要求与日俱增，因此以纳米材料为代表的新型材料逐渐成为人们关注的热点，负离子空气净化、与人接触的物品用具的抗菌、防霉、自洁、食品保鲜、生物保暖、各种室外材料的防紫外、抗老化、抗辐射以及材料的抗静电都将成为人们生活中必不可少的需求。 二、纳米银系抗菌原理、安全性及功能 无机纳米银系抗菌剂的抗菌原理主要是银离子与细菌接触后，Ag+与细菌体蛋白酶上的巯基（-SH）结合在一起，使蛋白酶丧失活性，造成细胞固有成分被破坏产生功能障碍而死亡。反应如下： 在整个过程中， Ag+基本不损耗，这也决定了无机纳米银系抗菌剂的长效性。

无机纳米银系抗菌剂的经口毒性非常低，安全性能极高。国际上部分无机银系抗菌剂已被美国FDA认可为天然抗生剂。经医学部门和临床验证，无机银系抗菌适用的范围很广，如：感冒、咳嗽、扁桃腺炎、口臭、脚气、青春痘、盲肠炎、糖尿病、枯草热（有害于眼、鼻、口腔的过敏性疾病）、皮肤结核、淋巴腺炎、髓膜炎、寄生虫感染、肺炎、风湿症、白癣、猩红热、口腔败血症、疱疹、皮肤癌、葡萄球菌感染、连锁球菌感染、梅毒、所有病毒性疾病、胃溃疡、甲状腺炎、结膜炎、脑膜炎、肋膜炎、干癣、膀胱炎、白血病、皮肤炎、消化不良、艾滋病、前列腺炎以及擦伤等。 三、关于负离子 空气负离子被喻为空气维生素或生长素，是人类提神醒脑的保健空气。经过仪器测量发现，茂密的森林、海滩和充满活力的喷泉边，负离子的浓度较高，可以感到空气十分新鲜。然而在城市居室、办公室、宾馆、饭店、医院等室内的负离子含量较少，空气显得浑浊。所以，负离子对人体的健康、对人体保持精力充沛具有极大的作用。自英国学者威尔逊与法国学者埃尔斯特和格特尔证实空气负离子的存在后，人们对空气负离子的研究经历了近百年的发展，现在已经进入应用阶段。 （一）负离子粉的作用原理 负离子粉含有多种元素，如Si、Mg、Fe、Al、K、Na，负离子粉产生微量的放射线，微量的放射线有刺激生长、延长寿命的功效。负离子粉产生的放射量为一年1mSv以下，对人体无任何伤害。

纳米材料导论期末复习重点

名词解释： 1、纳米：纳米是长度单位，10-9米，10埃。 2、纳米材料：指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm ）或由他们作为基本单元构成的材料。 3、原子团簇：由几个乃至上千个原子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体（原子团簇尺寸一般小于20nm ）。 4、纳米技术：指在纳米尺寸范围内,通过操纵单个原子、分子来组装和创造具有特定功能的新物质。 5、布朗运动：悬浮微粒不停地做无规则运动的现象。 6、均匀沉淀法：利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地释放出来，再与沉淀组分发生反应。 7、纳米薄膜材料：指由尺寸在纳米量级的颗粒构成的薄膜材料或纳米晶粒镶嵌与某种薄膜中构成的复合膜且每层厚度都在纳米量级的单层或多层膜。 8、真空蒸镀：指在高真空中用加热蒸发的方法是源物质转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法。 9、超塑性：超塑性是指在一定应力下伸长率≥100％的塑性变形。 10、弹性形变：指固体受外力作用而使各点间相对位置的改变，当外力撤消后，固体又恢复原状。 11、塑性形变：指固体受外力作用而使各点间相对位置的改变，当外力撤消后，固体不会恢复原状 。 12、HAII-Petch 公式： σ－－强度； H －－硬度；d －－晶粒尺寸；K －－常数 13、纳米复合材料：指分散相尺度至少有一维小于100nm 的复合材料。 14、蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。 15、热塑性：物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性质。 大题： 1、纳米粒子的基本特性？ （1）小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会造成颗粒性质的质变，由于颗粒尺寸的变小，所导致的颗粒宏观物理性质的改变称为小尺寸效应。 （2）表面效应：纳米粒子表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而显著增加，粒子的表面能和表面张力也随着增加，物理化学性质发生变化。（粒度减小，比表面积增大；粒度减小，表面原子所占比例增大；表面原子比内部原子具有更高的比表面能；表面原子比内部原子具有更高的活性） （3）量子尺寸效应：当金属粒子的尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的能级由准连续变为离散能级或能隙变宽的现象。 （4）宏观量子隧道效应：宏观物理量具有的隧道效应。 2、纳米陶瓷具有较好韧性的原因？ （1）纳米陶瓷材料有纳米相，具有纳米材料相关的性能，而纳米材料具有大的界面，界面原子排列相当混乱，原子在外力变形条件下容易迁移，从而表现出优良的韧性，因而纳米陶瓷也具有较好的韧性； （2）纳米级弥散相阻止晶粒长大，起到细晶强化作用，使强度、硬度、韧性都得到提高； （3）纳米级粒子的穿晶断裂，并由硬粒子对裂纹尖端的反射作用而产生韧化。 3、制备纳米粒子的物理方法？ d K +0y σσ＝d K H H +0y ＝

纳米复合材料

纳米复合材料的制备及其应用 分析化学饶海英20114209033 摘要：聚合物基复合材料目前已经成为复合材料发展的一个重要方向，它涉及了材料物理、材料化学、有机材料、高分子化学与物理等众多学科的知识。本文主要针对纳米复合材料的制备方法、性能及应用等方面的研究进展情况进行了综述。 复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国航、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分。80年代初Roy等提出的纳米复合材料[1-3]，为复合材料研究应用开辟了崭新的领域。纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。由于纳米微粒独特的效应，使其物理和化学性能方面呈现出不同的性能。将纳米材料与复合材料结合起来，所构成的纳米复合材料兼有纳米材料和复合材料的优点，因而引起科学家的广泛关注和深入的研究[4-5,44,45]。纳米复合材料的基体不同，所构成的复合材料类型也不同，如：金属基纳米材料[9-11,43]。陶瓷基纳米材料[12]、聚合物基纳米材料。 近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料、纳米钨铜复合材料。 1纳米聚合物基复合材料 1.1 纳米聚合物基复合材料的合成进展 在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。较早发展起来的几种聚合物纳米复合材料的制备方法[13-14]有共混法、溶胶-凝胶法(sol-ge1)、插层复合技术(interaction)，可分为插层和剥离(exfoliate)两种技术、原位(in-situ)法、母料法、模定向合成法(template directed)包括化学方法和电化学方法。 声化学合成(sonochemical synthesis)是制备具有独特性能的新材料的有效方法。

纳米复合材料

SHANGHAI UNIVERSITY 课程论文 COURSE PAPER 简述纳米复合材料 学院：材料科学与工程学院 专业： 电子科学与技术 学号： 1 2 1 2 1 7 6 5 姓名： 陆 申 阳 课程： 材料科学导论C 日期： 2014年5月10日

简述纳米复合材料 12121765 陆申阳 摘要：纳米复合材料日新月异的发展为我们的生活带来了诸多方法便。本文简要的介绍了纳米复合材料的名称来源、种类、结构组成、功能特点及其在现代生活中的应用情况。纳米复合材料作为新兴材料，在材料中占有较大的比例，在各方面的应用也十分广泛。 1引言 由于复合材料的力学性能比较突出，综合性能优良，使得复合材料广泛应用于航空航天、国防、交通、体育、工业设备等领域。其中纳米复合材料是最具有吸引力的部分，世界发达国家的新材料发展战略都把纳米复合材料放在重要位置。纳米复合材料作为一类新材料，它拥有自己引人注目的一系列特点。而现代生活与纳米复合材料的练习也越来越紧密。 2总论 2.1复合材料 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。 复合材料各组分之间“取长补短”、“协同作用”，极大地弥补了单一材料的缺点，产生单一材料不具备的新性能。复合材料具有较强的可设计性。可以根据对产品形状的需求，将复合材料设计成不同的形状，避免多次加工，减少工序；也可以根据需要的产品性能对其性能进行设计，通过改变基体的性能、含量，增强材料的性能、含量、分布情况，以及他们之间的界面结合情况，来实现对复合材料性能的设计。

高分子_石墨烯纳米复合材料研究进展

高分子／石墨烯纳米复合材料研究进展 高秋菊１，夏绍灵１，２＊ ，邹文俊１，彭　进１，曹少魁２ （１．河南工业大学材料科学与工程学院，郑州　４５０００１；２．郑州大学材料科学与工程学院，郑州　４５００５２ ）收稿：２０１２－０１－０９；修回：２０１２－０４－ ２４；基金项目：郑州科技攻关项目（０９１０ＳＧＹＧ２３２５８－ １）；作者简介：高秋菊（１９８４—），女，硕士研究生，主要从事高分子复合材料的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｇａｏｑｉｕｊ ｕ２００８＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ；＊通讯联系人，Ｔｅｌ：０３７１－６７７５８７２２；Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈａｏｌｉｎｇ ＿ｘｉａ＠ｈａｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ． 摘要： 石墨烯以其优异的力学、光学、电学和热学性能，得到日益广泛的关注和研究。本文介绍了石墨烯的结构、性能和特点，并对石墨烯的改性方法进行了概括。本文着重综述了高分子／石墨烯纳米复合材料的研究现状和进展，并介绍了高分子／石墨烯纳米复合材料的三种制备方法，即原位插层聚合法、溶液插层法和熔融插层法。此外，还对高分子／石墨烯纳米复合材料的应用前景进行了展望，并对石墨烯复合材料研究存在的问题和未来的研究方向进行了讨论。 关键词：石墨烯；高分子；纳米复合材料；研究进展 引言 石墨烯是以ｓｐ２ 杂化连接的碳原子层构成的二维材料， 其厚度仅为一个碳原子层的厚度。这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、最有韧性的新型材料。石墨烯具 有超高的强度，碳原子间的强大作用力使其成为目前已知力学强度最高的材料。石墨烯比钻石还坚硬， 强度比世界上最好的钢铁还高１００倍［１］ 。石墨烯还具有特殊的电光热特性， 包括室温下高速的电子迁移率、 半整数量子霍尔效应、自旋轨道交互作用、高理论比表面积、高热导率和高模量、高强度，被认为在单分子探测器、集成电路、场效应晶体管等量子器件、功能性复合材料、储能材料、催化剂载体等方面有广泛 的应用前景［ ２］ 。石墨烯是一种疏松物质，在高分子基体中易团聚，而且石墨烯本身不亲油、不亲水，在一定程度上也限制了石墨烯与高分子化合物的复合，尤其是纳米复合。因而，很多学者对石墨烯的改性进行了大量的研究，以提高石墨烯和高分子基体的亲和性，从而得到优异的复合效应。 １　石墨烯的改性方法 １．１　化学改性石墨烯 该方法基于改性Ｈｕｍｍｅｒｓ法［３］ 。首先，由天然石墨制得石墨氧化物， 再通过几种化学方法获得可溶性石墨烯。其化学方法包括：氧化石墨在稳定介质中的还原［４］、通过羧基酰胺化的共价改性［５］ 、还原氧化石墨烯的非共价功能化［ ６］、环氧基的亲核取代［７］、重氮基盐的耦合［８］ 等。此外，还出现了对石墨烯的氨基化［９］、酯化［１０］、异氰酸酯［１１］ 改性等。用化学功能化的方法对石墨烯进行改性，不仅可以提高其溶解性 和加工性能，还可以增强有机高分子间的相互作用。１．２　电化学改性石墨烯 利用离子液体对石墨烯进行电化学改性已见报道［１２］ 。用电化学的方法，使石墨变成用化学改性石 墨烯的胶体悬浮体。石墨棒作为阴极，浸于水和咪唑离子液的相分离混合物中。以１０～２０Ｖ的恒定电 · ７８·　第９期 高 分 子 通 报

细菌纤维素-纳米银复合材料的制备及其抗菌性能研究

细菌纤维素/纳米银复合材料的制备及其抗菌性能研究 摘要：细菌纤维素（bacterial cellulose, bc）是一种由微生物合成的高纯度纤维素，超细纤维网络结构使其具有高比表面积、高持水能力以及良好的生物相容性和生物可降解性，被认为是一种潜在的“理想”医用敷料材料。然而，细菌纤维素本身不具有抗菌性能，难以应对细菌感染的伤口。纳米银是一种广谱抗菌剂。因此本文以细菌纤维素为模板，采用环境友好的化学还原剂抗坏血酸为还原剂，原位制备细菌纤维素/纳米银复合材料。同时分别采用抑菌圈法和最小抑菌浓度法对复合物的抗菌效果进行评价。 关键词：细菌纤维素纳米银抗菌创伤敷料 一、引言 细菌纤维素是一种由微生物合成的高纯度纤维素，其微纤维直径只有40-60nm，是自然界中天然存在的精细纳米材料。超细纤维网络结构使其具有高比表面积、高持水能力以及良好的生物相容性和生物可降解性，被称作“大自然赋予人类的天然生物医用材料”[1]。大量研究和临床试验表明，细菌纤维素基创伤敷料对于烧伤烫伤以及慢性溃疡疾病具有良好的治愈效果，是一种极具潜力的“理想”创伤敷料材料[2]。 然而，细菌纤维素本身不具有抗菌性能，难以应对细菌感染的伤口。金属银及其化合物是目前最常用的无机抗菌剂，尤其适用于治疗烧伤烫伤以及慢性溃疡创伤[3]。因此，以细菌纤维素为载体负载纳米银粒子将有望获得具有高效保湿抗菌功能的“理想”医用创伤敷料。孙

东平等以细菌纤维素为载体，甲醛为还原剂采用液相化学还原法合成载银细菌纤维素复合材料，所得银纳米粒子平均粒径在45nm左右，对大肠杆菌、酵母菌和白色念珠菌等都有理想的抗菌效果[4]。marques等分别以细菌纤维素和普通植物纤维为基体，采用nabh4原位还原agno3的方法在纤维素膜上合成纳米银单质，结果表明细菌纤维素纤维的银负载量可达到植物纤维的50倍以上，并且对ag+具有更持久的控释作用，是一种良好的纳米银合成基质[5]。上述研究大多采用nabh4、甲醛等化学试剂为还原剂，这些试剂通常具有较高的人体毒性，反应结束后很难解决试剂在纤维膜内的残留问题，尤其不适合应用于生物医用材料产品的制备。据此，我们提出，以细菌纤维素为模板，摒弃有毒化学还原试剂，采用环境友好的抗坏血酸为还原剂，原位制备细菌纤维素/纳米银复合材料。 二、材料与方法 （一）实验材料 木醋杆菌（acetobacter xylinum）：本实验室保藏。agno3、抗坏血酸购买于国药集团化学试剂有限公司。其它试剂若无特殊说明，均为市场可售。 （二）细菌纤维素膜的制备和纯化 以木醋杆菌为菌种，将活化后的菌种接种至种子培养液中，在30℃和160rpm的摇床中培养24h。按6%的接种量接种于发酵培养基中，30℃恒温培养箱中静置培养8 d，得细菌纤维素膜。培养基组成为麦芽糖25g/l，蛋白胨3g/l，酵母浸膏5g/l，ph值为5.0，121℃灭菌

抗菌剂与EVA抗菌复合材料的研究进展

随着中国塑料工业的发展，塑料制品的使用范围非常广泛，如电缆护套、管材、医疗器械、玩具、薄膜等领域。但因为塑料制品表面容易积累和滋生细菌、霉菌等病源微生物，给使用者带来健康隐患。为了保障人们健康和生活品质，将抗菌剂混合到高分子基材中制备抗菌复合材料，减少塑料制品使用者交叉感染，降低疾病的传播，成为高分子材料改性的重要研究方向[1]。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）作为一种重要的高分子材料，因为它有良好的光学、力学性能及化学稳定性、较好的生物相容性[2]，EVA也可以作为缓控释制剂的包衣材料使用[3]，所以对EVA进行抗菌改性存在重要意义。 1　抗菌剂 抗菌剂主要分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。不同抗菌剂的作用机理也不一样。无机抗菌剂包括多种元素、氧化物及部分多种化合物。市场上常用的无机抗菌剂主要以银、铜、锌等离子和以纳米二氧化钛为主的一些纳米材料等[4]。金属离子通过离子交换等形式与不同材料的载体结合使用，由于铜离子有颜色，限制它的使用，锌离子抗菌能力低，与它们相比，银离子具有抗菌光谱性、杀菌效率高等特点。目前，金属离子类抗菌机理的研究主要存在2种机理假说，分别是接触反应假说和催化反应假说。以Ag+为例，接触反应假说表明，当其接触带有负电荷微生物表面，凭借库仑力的强作用，Ag+可以穿透细菌细胞壁，并在细胞中强烈吸引细菌肌体的疏基，使蛋白质凝固，进一步破坏细胞合成酶的活性，细菌因为细胞丧失分裂增殖能力而死亡，此时Ag+可以死菌体中游离出来，继续作用于其他细菌。催化反应假说是在光作用下，Ag+可以激活水和空气中的氧气，产生羟基自由基（·OH）和活性氧离子（O2-），上述粒子与微生物发生有机反应，破坏细胞增殖能力，达到灭菌效果。纳米二氧化钛经光照作用，同样可以释放羟基自由基（·OH）和活性氧离子（O2-），使细胞发生酯类分解和蛋白质变异，达到杀菌抑菌效果。[5-8]有机抗菌剂：有机抗菌剂的研发和应用比无机抗菌剂时间早，生产技术也较成熟，主要有季铵盐类、双胍类、醇类、醛类、有机胺类等。有机抗菌剂作用机理一般分为3类：1）对微生物的细胞壁和细胞膜进行破坏，如醇类可以与细菌细胞膜发生酯类发生化学反应，使蛋白质变性失活；2）对微生物体内蛋白质和其他活性中心进行破坏，如双乙酸钠可以破坏蛋白酶的生成系统，从而抑制霉菌的滋生和蔓延。3）抑制微生物的DNA和RNA，破坏蛋白质酶合成。如醛类可以与外层细胞膜发生强相互作用，破坏DNA和RNA，进一步破坏酶的合成[4]。天然抗菌剂是人类使用最早，其来源主要是动植物体的提取物，如蟹、虾 抗菌剂与EVA抗菌复合材料的研究进展 顾浦中，葛　醒，刘淑君 （南京医科大学康达学院，江苏　连云港　222000） 摘　要：综述了EVA抗菌复合材料的研究进展，抗菌剂主要包括无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂，并指出抗菌剂的发展方向。 关键词：EVA；抗菌剂；研究进展 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1004-275X（2017）011-001-03 _________________________ 收稿日期：2017-09-27 基金项目：南京医科大学康达学院2016年度科研发展基金（项目编号：KD2016KYJJYB007）。 作者简介：顾浦中，南京医科大学康达学院。

纳米材料的抗菌性能的研究进展

纳米材料的抗菌性能的研究进展 某某 （学校，系部，地方邮编） 摘要：近些年，随着科技的飞速发展，纳米材料受到了越来越多的关注，也有越来越多的人开始开发以及使用纳米材料。由于纳米抗菌材料的安全、高效、广谱等优点将成为纳米科技和生物工程发展的主要方向。纳米抗菌产品不断进入人们的日常生活，为人们的健康带来了很大的好处。纳米抗菌产品正在蓬勃发展，朝着实用化、多样化方向发展。文章以纳米抗菌材料为目标，研究其抗菌性能及制备方法。 关键词：纳米材料抗菌性能制备方法 Antibiotic property of Nano-materials CHEN Qiu-yue (Changzhou Institute of Engineering Technology, chemical engineering, Changzhou, 213100) Abstract: These years，with the rapid development of nanotechnology，nanoscale materials catch more and more attention，more and more people begin to develop and use nanoscale materials。As a result of nano antibacterial material safety, efficient, broad-spectrum and nanotechnology and biotechnology will become the main direction of development. Nano antibacterial products continue to enter the daily life of people, for the people's health has brought great benefits. Nano antibacterial products is booming, towards the practical, the direction of diversification. The nano antibacterial materials as the goal, to study its antibacterial properties and preparation method thereof. Key words: nanoscale materials，antibacterial properties，preparation method 1前言 纳米材料因其颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点而具有独特性质及新的规律，如量子尺寸、表面效应和局域场效应、祸合效应等特性使其成为许多研究领域的研究热点[1]。纳米抗菌材料作为一种新型的抗菌剂，其抗菌的广谱性和高效性等优点被越来越多的认识，市场上已经出现抗菌陶瓷、抗菌涂料及抗菌织物等纳米抗菌产品[2]。 随着人们对纳米技术的深入研究，逐步发现纳米无机材料具有超强的抗菌防臭能力，而且对人体无伤害。与普通抗菌材料相比，纳米抗菌材料具有耐老化、耐高温、不易分解、安全卫生、高效等优点，己成为目前抗菌技术中重要的组成部分。 目前使用的纳米抗菌材料主要有两大类:第一类是含重金属的纳米材料，如Ag、Cu等，能对细菌中的酶发生非竞争性的抑制作用，破坏细菌的正常代谢活动，导致细菌死亡;第二

PLATiO2纳米复合材料的制备与性能研究

目录 引言 (1) 第二章文献综述 (2) 2.1 聚乳酸的性质 (2) 2.2 聚乳酸材料的应用 (4) 2.3 聚乳酸的改性 (6) 2.4 聚乳酸的改性研究现状 (8) 2.5 聚乳酸合成方法 (9) 2.6 纳米复合材料的制备 (12) 2.7 PLA聚合物的发展前景与展望 (15) 第三章实验部分 (17) 3.1 引言 (17) 3.2 实验部分 (17) 第四章结果与讨论 (21) 4.1 反应条件对杂化材料的影响 (21) 4.2 PLA/TiO2纳米复合材料的结构与性能表征 (22) 结论 (34) 参考文献 (35)

引言 随着不可再生资源的日益减少，人们越来越关注环保与可持续发展的问题，全世界都在通过努力开发新型高分子材料来避免或减少对环境的损害。PLA 由于以下几点而被人们所关注：其原料是具有可再生性的乳酸，生产过程中污染小，可以自然的完全降解，只生成二氧化碳和水，对环境没有污染，克服了高分子材料的最大缺点，所以被人们称为绿色塑料。除此之外，聚乳酸还具有优良的生物相容性，可吸收性等，可以被广泛应用在医药卫生、包装材料等领域。 PLA虽然具有较好的机械强度和热成型性，但由于还存在一些不足，所以难以应用于实际：①纯PLA软化点为65℃，耐热温度太低，制品易发生变形或粘连，严重限制产品的应用范围。②市售聚乳酸产品脆性较大。③与通用塑料相比，售价较高，难以被市场接受。这些缺点促使人们对PLA材料的改性进行更深入研究。而纳米二氧化钛复合材料既能在发挥纳米二氧化钛自身的小尺寸效应、表面效应以及粒子的协同效应的同时，又同时能发挥高分子材料本身的优点，使复合材料具有良好的机械性能、光学性能、电磁性能等，得到了人们的重视。制备PLA/纳米二氧化钛复合材料是寄望于能结合二者各自的优点，得到更加实用的复合材料。目前的PLA 复合材料大部分是将填料与聚乳酸在一定条件下复合而成。此方法由于填料与聚乳酸间的结合力差，导致填料分散不均匀易团聚，还可能降低聚乳酸的分子量。且制备工艺比较繁琐，周期较长。 有鉴于此，本文通过制备PLA/TiO2纳米复合材料，希望能提高PLA的力学性能，机械性能等，降低其成本，使其拥有更大的应用空间。

细菌纤维素-纳米银复合材料的制备及其抗菌性能研究

细菌纤维素/纳M银复合材料地制备及其抗菌性能研究摘要：细菌纤维素

伤敷料.孙东平等以细菌纤维素为载体, 甲醛为还原剂采用液相化 学还原法合成载银细菌纤维素复合材料，所得银纳M粒子平均粒径在45nm左右,对大肠杆菌、酵母菌和白色念珠菌等都有理想地抗菌效果[4].marques 等分别以细菌纤维素和普通植物纤维为基体, 采用nabh4原位还原agno3地方法在纤维素膜上合成纳M银单质，结果表明细菌纤维素纤维地银负载量可达到植物纤维地50 倍以上, 并且对ag+具有更持久地控释作用，是一种良好地纳M银合成基质[5].上述研究大多采用nabh4、甲醛等化学试剂为还原剂，这些试剂通常具有较高地人体毒性, 反应结束后很难解决试剂在纤维膜内地残留问题, 尤其不适合应用于生物医用材料产品地制备. 据此, 我们提出, 以细菌纤维素为模板, 摒弃有毒化学还原试剂, 采用环境友好地抗坏血酸为还原剂，原位制备细菌纤维素/纳M银复合材料. 二、材料与方法 ＜一）实验材料 木醋杆菌vacetobacter xylinum ）:本实验室保藏.agno3、抗坏血酸购买于国药集团化学试剂有限公司. 其它试剂若无特殊说明, 均为市场可售. ＜二）细菌纤维素膜地制备和纯化 以木醋杆菌为菌种, 将活化后地菌种接种至种子培养液中, 在 30C和160rpm地摇床中培养24h.按6%地接种量接种于发酵培养基中,30 C恒温培养箱中静置培养8 d,得细菌纤维素膜.培养基组成为麦芽糖25g/l,蛋白胨3g/l,酵母浸膏5g/l,ph值为5.0,121 C

PLA纳米复合材料在食品包装的应用研究进展

2019年第29卷第2期塑料包装19 1.引言 石油基塑料制品（如PE、PP、PVC、PET 等）因质轻、保护性强、印刷上色性好、价格低廉、性能可调等优点而被广泛应用于包装领域[1]。然而，这些塑料制品使用遗弃后降解速率十分缓慢，且难以回收，会对环境造成严重的污染。因此，在当今这个提倡节能、环保、低碳、可持续发展和高度重视食品安全的时代，石油基塑料作为食品包装材料已然显示出极大的负面性。 随着人们对环境问题的日益重视，生物基可降解高分子材料应运而生，成为最有可能替代石油基塑料的新一代包装材料。 根据来源和合成方法来划分，生物基高分子可分为天然高分子（如纤维素、甲壳素、明胶、蛋白质等[2]）、合成高分子（如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚乙烯醇(PVA)）以及微生物发酵高分子（如聚羟基脂肪酸酯(PHAs)[3]。它们的共同特点是在适当的氧气、温度和湿度环境下可通过微生物代谢作用分 PLA纳米复合材料在食品包装的应用研究进展 杨伟军齐国闯马丕明东为富* （江南大学化学与材料工程学院） 摘要：本文综述了PLA纳米复合材料在食品包装领域的研究进展，具体包括PLA/纳米木质纤维复合材料、PLA/纳米黏土复合材料、PLA/金属或金属氧化物纳米复合材料以及PLA共混聚合物纳 米复合材料。并从制备方法、力学性能、热稳定性、降解性能、紫外光/气体阻隔性能、抗菌性 能、迁移性能等方面分析了各类纳米复合材料的优势，最后对PLA/纳米复合材料在食品包装的 应用前景进行了展望。 关键词：聚乳酸纳米复合材料性能食品包装 Research Progress ofPLABasedNanocompositesforFoodPackaging Yang Weijun Qi Guochuang Ma Piming Dong Weifu* （School of Chemistry and Materials Engineering,Jiangnan University）Abstrac t：This paper reviews the research progress of PLA nanocomposites for the application of food packaging,including PLA/lignocellulosic nanocomposites,PLA/nano-clay composites, PLA/metal or metal oxide nanocomposites,PLA blend polymer based nanocomposites.Then,the performance advantages of various nano-composite materials were analyzed from the aspects of preparation methods and mechanical properties,thermal stability,degradation properties,UV/gas barrier properties,antibacterial properties and migration properties.Finally,the PLA/nanocompositesfor the application in food packaging area were predicted. Keyw ord s：PLA Nanocomposites;Performance Food packaging

纳米抗菌玻璃技术的研究进展概要

总结和展望纳米抗菌玻璃技术的研究进展 2009/12/18/08:44来源:玻璃新观察 综述了纳米抗菌玻璃技术研究的内容,总结了纳米抗菌玻璃的研究进展,并对今后纳米抗菌玻璃方向进行了展望。 1引言 纳米粒子因其尺寸变小,而具有许多新的特性。例如:表面与界面效应、尺寸效应、量子尺寸效应等。当任何材料用高科技手段被细化到纳米量级时,该材料的物化性能就会发生巨大的变化,如:金属为导体,但纳米金属微粒在低温下的量子尺寸效应会导致绝缘性,纳米无机杀菌剂具有极强的杀菌能力等[1]。 细菌、霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大的危害,影响人们的健康,甚至危及生命。微生物还会引起各种工业材料、食品、化妆品、医药品等分解、变质、劣化、腐败,带来重大的经济损失,因此,具有杀菌和抗菌效应的材料越来越受到人们的关注,同时人们也研制开发出了一系列的抗菌材料[2]。抗菌(杀菌玻璃亦称绿色玻璃,属新材料科学与微生物学相结合的产物,是利用现代高科技材料抑制和杀死细菌,从而使传统产品增添高新技术含量。纳米抗菌玻璃由此产生,它既具有纳米材料的新的特性,而且同时也具有杀菌效果。 2纳米抗菌玻璃的研究现状 2.1银系抗菌材料的抗菌机理 银系抗菌材料[5~6]可以说是使用得最多的一种材料,其抗菌机理,目前有以下两种观点: (1Ag+接触反应,认为Ag+通过接触反应造成微生物活性成分破坏或产生阻碍。当微量Ag+到达微生物细胞膜时,因后者带有负电荷,依靠库仑引力,使二者牢固吸附,Ag+穿透细胞壁进入胞内,使蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的活性,细胞丧失分裂增

殖能力而死亡。同时,Ag+也能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统、物质传送系统。 (2催化假说,认为物质表面分布的微量Ag+能起到催化活性中心的作用,银激活空气或水中的氧,产生羟基自由基(·OH及活性氧离子(·O2-。它们能破坏微生物细胞的增殖能力,抑制或杀灭细菌,以上两种假说都有一定依据。 2.2纳米表面效应 纳米ZnO是新型抗菌剂,具有广谱的杀菌抗菌效能、耐热性高、安全性好、持续性好、价格便宜、使用方便,在杀菌除臭、预防疾病、美化环境方面日益受到人们的重视。其抗菌原理是由于超微细ZnO粒度小、比表面积大,随着颗粒细度的增加,颗粒的表面原子数增多,表面原子数与颗粒的总原子数之比值也增大,其表面能亦随之迅速增加,于是便产生了“表面效应”;利用纳米ZnO 具有的奇特“表面效应”,它在与水和空气的条件下,在阳光下尤其是在紫外线的照射下,能够自行分解出自由移动的带负电的电子(e和带正电的空穴(h+,并发生下列化学反应[7]: H2O+h+→·OH+H-(1 O2+e→·O2-(2 生成的空穴可以激活空气中的O2,生成的原子氧和·OH,它们有较强的化学活性,特别是原子氧能与多种有机物反应,同时能与细菌内的有机物反应,从而在短时间内能杀死细菌[17]。 抗菌玻璃材料一般以磷酸盐系或硼酸盐系玻璃组成的。玻璃结构的模型是由网状的离子群和修饰过的离子群构成的无机高分子化合物。由于玻璃本身结构和组成的原因以及可慢慢地连续发生变化的特性导致了其化学持久性不强。当某些溶媒(特别是水存在时,很可能造成玻璃溶解。玻璃的不同部分其溶解速度也不同。从在溶剂中瞬间开始溶解到数小时以至数年才能溶解的都有。此外,玻璃有保持金属以离子状态稳定存在的特性。利用玻璃以上的两个特性就可以得到缓释型抗菌玻璃材料,也就是化学持久性较弱的玻璃与具有抗菌和防霉性能的离子化金属,如银、铜、