离子液体-磷酸氢锆复合抗菌材料的制备及应用
文献类型：学位论文
| 作者 | 李丹 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011-06-09 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈运法 |
| 关键词 | 抗菌材料 有机无机复合 磷酸氢锆 离子液体 抗菌性能 |
| 其他题名 | The synthesis and application of ionic liquids-zirconium phosphate antibacterial composite materials |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 目前，随着科学技术的发展，抗菌材料也得到了广泛的研究和应用，其中，以银系抗菌材料为代表的无机抗菌材料应用十分广泛，但是银系抗菌材料也存在着成本高、银离子易溶出、易氧化变色等缺陷。为了避免现有银系抗菌材料体系的缺陷，达到降低生产成本，减小有机抗菌剂使用寿命短，毒副作用大等缺点，本论文利用层状载体化合物磷酸氢锆负载有机离子液体，研制得到具有良好耐热性能和高效抗菌性能的离子液体-磷酸氢锆(有机-无机)复合抗菌材料。主要内容和结果如下： (1) 抗菌材料的研究背景和存在的问题本论文简要介绍了目前抗菌材料研究领域的进展和成果，对抗菌材料的定义、抗菌机理、分类方法、合成方法、优缺点、抗菌检测方法及国内外研究背景进行了总结。 (2) 新型抗菌材料的研究方向针对目前无机抗菌材料和有机抗菌材料存在的问题。选用磷酸氢锆作为无机纳米层状化合物，同时选用离子液体作为有机抗菌组分，通过插层组装制备得到有机-无机复合抗菌材料。 (3) 离子液体-磷酸氢锆复合抗菌材料制备工艺研究利用正交试验法研究了离子液体-磷酸氢锆（有机-无机）复合抗菌材料的制备工艺。考察了温度、反应时间、摩尔比(离子液体：磷酸锆)、搅拌时间这四个因素对插层量的影响，确定了最佳的合成工艺。 (4) 离子液体-磷酸氢锆复合抗菌材料结构和耐热性能表征分别用红外光谱，X射线衍射，热重、热重红外联用等技术对抗菌材料的结构及性能进行了系统的表征。根据实验结果，可以推定离子液体已经进入磷酸氢锆的层间，形成离子液体-磷酸氢锆复合材料。 (5) 离子液体-磷酸氢锆复合抗菌材料抗菌性能表征选用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌两种菌种为代表，采用抑菌圈法、最小抑菌浓度法对制备的抗菌材料的抗菌性能进行了定性和定量检测。实验结果证实所制备的复合抗菌材料均对金色葡萄球菌、大肠杆菌和军团菌具有良好的抗菌性能，其最小抑菌浓度小于19 mg/L。 (6) 离子液体-磷酸氢锆复合抗菌材料与季铵盐-磷酸氢锆复合材料的比较热重-红外联用实验证明,在300℃时离子液体具有非常稳定的化学结构。离子液体对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌效果都优于季铵盐。 (7) 抗菌树脂的制备及抗菌性能检测在PP树脂母粒中加入离子液体-磷酸氢锆复合抗菌材料，合成得到抗菌聚丙烯树脂母粒。抗菌实验研究表明，此种抗菌聚丙烯树脂母粒对大肠杆菌和金色葡萄球菌的24小时抗菌率达到99%以上。其对嗜肺军团菌I型的24小时抗菌率达到95%以上。 |
| 英文摘要 | In recent years, infections such as SARS caused serious influence on human health and social life. Human health and life safety has threatened by public health emergencies caused by pathogenic microorganisms. It is easy to trigger social panic, disturb the normal order of the society, and restrict economic development pace. So, Controlling of pathogenic microorganism spread, reducing pathogenic microorganism pollution is very important for the harmonious development of economy and society. Meanwhile, as the unceasing improvement of people life, the requirements of people for the safety of health and life safety is also high, the demand of people for antibacterial materials, antibacterial products will continue to increase. This makes research and development of new efficient and quick antibacterial materials, become the research focus in the field of modern materials. As a representative for inorganic antibacterial materials, the silver antibacterial materials showed excellent heat stable performance, so the silver antibacterial materials have been widely used. But the silver antibacterial materials also exist defects such as high costs, the silver ions soluble out, easy oxidation and so on. Although the current organic antibacterial material has Characteristics such as highly effective, broad-spectrum, quickly sterilizing and so on, but the existing organic materials system is hardly to achieve the heat-resistant property of plastic polymer processing requirements, which limit its application. In order to avoid the existing defects of antibacterial materials system, in this paper, layered carrier compounds, zirconium phosphate was used to load organic ionic liquids, using the excellent antibacterial and heat resistance of ionic liquids, to develop ionic liquid-zirconium phosphate (organic-inorganic) composite antibacterial materials with good heat resistance and high antibacterial properties. The application of ionic liquid zirconium phosphate organic-inorganic antibacterial materials composite has been researched. The main content and results are as follows: |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-23 |
| 页码 | 119 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1661]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李丹. 离子液体-磷酸氢锆复合抗菌材料的制备及应用[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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