石墨烯基季銨鹽及抗菌膜的制備與性能的研究.pdf

1、石墨烯是由單層碳原子以sp2雜化緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶格材料，具有超高的比表面積、優(yōu)異的力學(xué)、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和抑菌性能，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。石墨烯可以作為納米增強(qiáng)體填充于聚合物中，以求制備出多功能復(fù)合材料。季銨鹽也是被人們熟知一種抗菌劑。
　　為了充分利用石墨烯和季銨鹽的抗菌性能，本研究主要是對(duì)石墨烯進(jìn)行季銨鹽功能化改性，提高石墨烯抗菌性能和加工性能。制備石墨烯基季銨鹽主要通過(guò)以下幾個(gè)中間產(chǎn)物:氧化石墨烯、羧基化石墨烯、

2、氨基化石墨烯。采用透射電子顯微鏡(TEM)、激光粒度分布儀、X射線衍射分析(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TGA)等手段對(duì)這些中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物進(jìn)行表征，分析其表面形貌、尺寸分布、晶體結(jié)構(gòu)、表面官能團(tuán)。
　　通過(guò)紫外-可見(jiàn)光光譜分析，比較了氧化石墨烯、羧基化石墨烯、石墨烯基季銨鹽的抗菌性能，結(jié)果顯示石墨烯基季銨鹽的抗菌性能優(yōu)于羧基化石墨烯和氧化石墨烯。通過(guò)平板計(jì)數(shù)法得到石墨烯基季銨

3、鹽對(duì)對(duì)革蘭氏陰性大腸桿菌的抑菌率達(dá)到86.1％，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性金黃色葡萄球菌的抑菌率達(dá)到95.3％。為了證明石墨烯基季銨鹽對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌機(jī)理，通過(guò)掃描電鏡測(cè)試，顯示經(jīng)石墨烯基季銨鹽處理后的細(xì)菌細(xì)胞膜遭到嚴(yán)重破壞。石墨烯基季銨鹽具有高的抗菌率并且其具有比表面積大、低廉、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是一種有前途的生物醫(yī)用材料。
　　將石墨烯基季銨鹽分散于聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，通過(guò)浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法制備了石墨烯基