纳米银的制备及其在抗菌剂和抗静电塑料中的应用

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纳米银由于其特殊的表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应使其在光学、催化、电学、生物等领域具有广泛的应用。近年来,人们已通过各种物理、化学的方法来制备纳米银粒子。但制备的纳米银载银量不高,且容易发生聚集,稳定性差。 本工作是围绕着纳米银的制备及其应用进行探讨。其主要内容分为两个部分: 第一部分为纳米银胶体的制备及其在抗菌剂中的应用。我们用化学还原法,以聚乙烯醇为载体制备了具有良好稳定性的纳米银胶体。由UV-vis测试观察到纳米银胶体在403nm处有吸收峰,由TEM测试观察到纳米银粒径为10nm左右。探讨了制备纳米银胶体的有关条件,在55℃条件下考察了不同条件对纳米银胶体稳定性的影响,最佳的实验条件为:载体为聚乙烯醇,其浓度为1wt%,银离子的初始浓度为25mM,反应温度为0℃—40℃。在纳米银膜剂制备中,考察了乙醇含量对成膜时间的影响,选用40wt%的乙醇含量来制备纳米银膜剂。研究了纳米银胶体抑菌性能,对大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球、白假丝酵母的最小抑菌浓度分别为600mg/L、 600mg/L、1000mg/L。研究了纳米银胶体对细菌及微生物的杀灭能力,例如对淋球菌、解脲脲原体、人型支原体、沙眼衣原体和阴道毛滴虫的体外杀菌能力,纳米银胶体与细菌及微生物作用1—5分钟就能杀灭细菌及微生物。对纳米银进行了细胞毒性试验、粘膜刺激试验、致敏试验。测试结果表明纳米银胶体具有极轻微的细胞毒性和粘膜刺激性,无致敏性。我们制备纳米银胶体基本达到了医用标准。 第二部分为以二氧化硅为载体的纳米银的制备及其在抗静电塑料中的应用。我们用溶胶凝胶法制备了以二氧化硅为载体的纳米银。由SEM观察到纳米银粒子粒径为10-50nm,二氧化硅粒径为300nm左右。将以二氧化硅为载体的纳米银与尼龙6共混得到了抗静电的复合材料,测试了复合材料的力学性能和电学性能。Ag/SiO<,2>含量在5wt%时,复合材料较纯尼龙6的拉伸强度降低了38%,断裂伸长率增加了247%,弯曲强度降低了19%,弯曲模量增加170%,冲击强度降低了16%。电学性能方面,体积电阻率由1.63×10<12>Ω·n降至3.1×10<10>Ω·m,表面电阻率由3×10<10>Ω降至1.2×10<9>Ω。我们制备的复合材料可作为抗静电材料使用。
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