溶膠凝膠法合成納米C12A7-O-材料及其抗菌性能研究.pdf

1、病原微生物對(duì)人類(lèi)最大的影響是引發(fā)傳染病的爆發(fā)和流行，而大量廣譜抗生素的濫用造成了許多菌株發(fā)生變異，嚴(yán)重威脅著的人類(lèi)健康，低毒性和環(huán)境友好的抗菌材料的研究一直是抗菌領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文首次成功地利用溶膠.凝膠法制備了具有高氧化特性的氧負(fù)離子存儲(chǔ)-發(fā)射材料（C12A7-O-），研究了制備的C12A7-O-材料的結(jié)構(gòu)特性、O-離子發(fā)射和存儲(chǔ)特性；并且研究了C12A7-O-材料在溶液中的抗菌作用和抗菌機(jī)理。主要的創(chuàng)新研究結(jié)果如下：
　

2、　 1.首次成功地利用溶膠凝膠法在較低的合成溫度(90-150℃)下制備了納米C12A7-O-材料，并用多種表征手段對(duì)制備的材料進(jìn)行分析與表征。研究表明，溶膠凝膠法制備納米C12A7-O-材料包括三個(gè)主要的過(guò)程：前軀體中的鋁鹽生成A1203，鈣鹽生成CaO，CaO/Al203復(fù)合物相變產(chǎn)生納米Ca12A114033(C12A7)晶體結(jié)構(gòu)。材料的性能分析表明：(1)1150℃焙燒制備的C12A7-O-材料中所含的O-和O2-離子的濃度均

3、為1.2×1020cm-3;(2)從C12A7-O-材料表面發(fā)射的離子中主要的是O-離子，其數(shù)量約占發(fā)射總量的89％，當(dāng)材料表面的溫度是800℃，引出場(chǎng)為800V/cm時(shí)，O-離子的發(fā)射電流強(qiáng)度為0.89士0.15uA/cm2;(3)溶膠凝膠法制備的C12A7-O-材料的平均粒徑約為33-74nm，比傳統(tǒng)粉末合成方法制備的材料粒徑(通常大于1μm)更小。此外，溶膠凝膠法在工藝上克服了傳統(tǒng)方法的苛刻條件（如：需要20O-300atm壓片、

4、1350℃以上高溫焙燒），顯著降低了合成溫度和合成周期，使制備工藝更加簡(jiǎn)便。
　　 2.首次使用制備的的納米C12A7-O-材料進(jìn)行抗菌實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示C12A7-O-材料具有良好的廣譜抗菌作用，當(dāng)負(fù)載有C12A7-O-粉末材料的紡織品對(duì)金黃色葡萄球菌作用lh的殺滅率可達(dá)99.89％，表明C12A7-O-粉末材料具有快速有效的抗菌作用，可應(yīng)用于抗菌紡織品、抗菌塑料等領(lǐng)域。
　　 3.首次研究了C12A7-O-材料在溶液中的

5、抗菌作用機(jī)理。研究了C12A7-O-材料在溶液中的抗菌作用和抗菌機(jī)理，結(jié)果表明，當(dāng)C12A7-O-材料中含有的O-濃度為2×1020cm-3，1mg/mL的C12A7-O-水溶液中的O-濃度約為4×1016 cm-3。1mgC12A7-O-/mL的溶液可在lh內(nèi)將菌液濃度為105 cfu/mL的大腸桿菌濃度降低99.98％。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，在中性PBS環(huán)境中，lmg/mL的C12A7-O-材料加入后不會(huì)產(chǎn)生明顯的pH效應(yīng)和接觸效應(yīng)，結(jié)合X

6、RD和ESR結(jié)果分析，C12A7-O-材料在中性PBS溶液中主要是O-負(fù)離子起到抗菌作用。
　　 4.Ni/ZSM的催化劑與生物油水蒸氣催化重整制氫研究（附加研究）。此外，本文以HZSM-5分子篩為載體，采用浸漬法制備了Ni/ZSM的催化劑，考察了生物油水蒸氣催化重整制氫的催化性能、S/C和電流對(duì)催化重整性能的影響，并通過(guò)對(duì)催化劑反應(yīng)前后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明：含Ni比例相同的Ni/ZSM催化劑與Ni/A1203催化劑相