纳米银和纳米氧化锌的制备及其在抗菌纸中的应用
文献类型：学位论文
| 作者 | 庞博 |
| 答辩日期 | 2016-05 |
| 文献子类 | 硕士 ; 学位论文 ; 硕士 ; 学位论文 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 青岛 |
| 导师 | 王海松 ; 李滨 |
| 关键词 | 抗菌 疏水 纳米银 纳米氧化锌 纸 |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 其他题名 | 无 |
| 英文摘要 | 随着生活水平的不断提高，人们越来越重视健康问题。纸制品作为人们日常生活中最常用的生活用品之一本身并不具有抗菌性，且其在受潮后极易成为细菌滋生的场所。为了防止人们在使用纸张过程中受到有害细菌的侵害而感染各种疾病，研究人员开始不断研究和开发抗菌纸。本文以纳米银和纳米氧化锌为抗菌剂，采用浸渍、静电自组装和喷涂的方法制备了抗菌纸，并通过抑菌圈法对样品的抗菌性能进行了评价。 本论文第一部分主要研究了羧甲基纤维素/纳米银复合物作为抗菌剂制备抗菌纸的工作。实验以羧甲基纤维素作为保护剂，葡萄糖作为还原剂合成了纳米银。并通过紫外、TEM、SEM、XRD等技术手段对所制备的羧甲基纤维素/纳米银复合物进行了表征。表征结果表明，羧甲基纤维素可以有效防止纳米银颗粒的团聚。反应时间为24h和48h条件下制备的纳米银的平均粒径分别小于35nm和45nm。最后以羧甲基纤维素/纳米银复合物作为抗菌剂制备了抗菌纸。根据EDS分析结果可知，所制备的Ag/CMC/CP-24和Ag/CMC/CP-48纸张样品的纳米银的负载量分别为2.29%和2.28%。抑菌试验结果表明所制备的抗菌纸对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均表现出优异的抗菌性能。 在上述研究羧甲基纤维素/纳米银复合物的基础上，为了使所制备的抗菌纸具有更加优异的机械性能，本论文第二部分主要研究了纳米纤维素/纳米银作为抗菌剂制备抗菌纸的工作。实验以TEMPO氧化法制备的纳米纤维素作为保护剂，NaBH4作为还原剂合成了纳米银。然后将纳米纤维素/纳米银复合物与羧甲基纤维素进行复配，最后以该复配物作为抗菌剂，利用直接浸渍法制备了抗菌纸。研究结果表明，所制备的纸张样品的抗张强度和断裂伸长率分别大于31MPa和5.8%，且随着纳米银浓度的增加，纸张样品对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抗菌性能有所提高。 本论文第三部分研究了木质素磺酸钠/纳米氧化锌作为抗菌剂制备抗菌纸的工作。实验以木质素磺酸钠作为保护剂，NaOH作为沉淀剂合成了ZnO纳米颗粒。实验考察了NaOH浓度、反应时间对氧化锌纳米颗粒性质的影响。在OH-/Zn2+摩尔比为2，反应时间为3h和20h条件下制备的ZnO纳米颗粒的平均粒径分别为238nm和241nm，而在OH-/Zn2+摩尔比为4，反应时间分别为3h和20h条件下制备的ZnO纳米颗粒的平均粒径分别为364nm和263nm。该方法合成的氧化锌纳米颗粒表面带有磺酸根、羟基等电负性官能团，因此，所制备的氧化锌纳米颗粒带有负电荷。最后通过静电自组装法将氧化锌纳米颗粒负载到纸张表面制备抗菌纸。热重结果表明，所制备的抗菌纸样品的ZnO纳米颗粒的负载量为6.5%-11.0%。抗菌实验结果表明该方法制备的纸张样品对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均表现出优异的抗菌性能。 纸张受潮后会导致细菌在其表面滋生，为了更好的解决这个问题，本论文第四部分研究了硬脂酸改性纳米氧化锌制备抗菌疏水纸的工作。实验以硬脂酸改性纳米氧化锌，使其由亲水性变为疏水性，然后将其分散于正庚烷和AKD正庚烷溶液中，最后通过浸渍法和喷枪喷涂法制备了抗菌疏水纸。接触角测量结果表明AKD的存在可以提高纸张疏水性，通过喷涂SA-ZnO/AKD正庚烷分散液制备的纸张样品的接触角最大（152.09±1.32°）。抗菌实验结果表明该方法制备的样品对枯草芽孢杆菌表现出优异的抗菌性能。 |
| 学科主题 | 工学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2020-07-01 |
| 源URL | [http://ir.qibebt.ac.cn/handle/337004/9780]  |
| 专题 | 青岛生物能源与过程研究所_绿色化学催化团队 |
| 作者单位 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 庞博. 纳米银和纳米氧化锌的制备及其在抗菌纸中的应用[D]. 青岛. 中国科学院研究生院. 2016. |
入库方式： OAI收割
来源：青岛生物能源与过程研究所
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