纳米银范文

时间:2023-03-08 19:18:39

纳米银

纳米银范文第1篇

关键词:纳米银;抗菌织物;功能性纺织品

中图分类号:TS195.1

文献标志码:A

纳米材料由于其独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应等,而呈现出许多奇异的物理、化学性质,已在化工、纺织、轻工、电子、生命科学、医学等研究领域呈现出极其重要的应用价值。将纳米材料应用到纺织品功能整理领域,开发多功能、高附加值的织物,将会在未来的纺织行业创造巨大的经济、社会效益。纳米银作为一种正在深入研究并迅速发展的新型纳米材料,以其广谱持久的抗菌性能/抗电磁辐射性能/导电性能及吸收部分紫外线等功能,在纺织业中拥有广阔的应用前景。

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在天然纤维纱线和织物的应用

天然纤维制成的织物本身具有良好的吸湿性,且多为多孔性纤维,能为细菌生长提供足够的水分,同时周围环境也可为细菌生长提供氧气,促进细菌的繁殖。人体在穿着过程中容易出汗,更加剧了细菌的滋生,使得织物的实用性下降。纳米银具有广谱持久的抗菌性能,因此,许多研究者对应用纳米技术开发抗菌织物进行了研究。目前,关于纳米银在天然纤维中的抗菌应用主要是针对纱线和织物,抗菌功能主要是通过后整理获得。

纱线的纳米银抗菌整理一般是针对棉纱或羊毛,如局静霞在采用氢氧化钠对棉纱进行膨化预处理的基础上,采用鞣酸还原银氨溶液在纤维的微隙间载入纳米级银颗粒,使纳米银颗粒与纤维间通过配位键作用负载于纱线上,从而赋予载银棉纱以良好的抗菌性和耐洗性。Panthea Sepahi Rad在酸性条件下使用纳米银溶胶和酸性染料,对羊毛纱线同时进行染色及抗菌整理,不仅可以提高羊毛纱线的上染率、色牢度以及柔韧性,并使羊毛纱线具有良好的抗菌性。

对棉织物进行纳米银抗菌整理的研究较为广泛。邵明以纳米银系无机抗菌剂对棉织物进行浸渍处理,整理后织物的抑菌率可达99.9%。Vesna Ilic等采用纳米银溶胶对棉织物进行抗菌处理,整理后织物的抗菌性得到提高,且经染色后也不影响其已有的抗菌性能。刘艳利用多胺基化合物还原硝酸银制备纳米银溶胶,并采用汽蒸法在位还原得到纳米银抗菌真丝织物,经整理的织物不仅具有良好的抗菌耐洗性,并且对真丝的白度影响较小。

据报道,现在也有学者利用织物本身所具有的还原性及稳定性,在织物上原位还原纳米银粒子,从而使织物获得良好的抗菌耐洗性。如Xinwang Cao等利用2,2,6,6—四甲基哌啶氧化物选择性氧化黄麻纤维,在超声波加热的条件下还原硝酸银溶液,使纳米银粒子在织物表面原位合成,处理后织物具有良好的抗菌效果。马廷方利用纤维素大分子自身的还原性和分散性原位还原硝酸银溶液,制得纳米银抗菌棉织物,具有优良的抗菌效果及耐洗涤性能,经20次循环洗涤后,抗菌织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍分别高达98.5%和94.3%。Majid Montazer等也成功地利用纤维素的还原性及稳定性还原托伦斯试剂(银氨溶液)合成纳米银,经纳米银处理后的织物循环水洗30次后,抗菌性能几乎不变。

此外,还有学者将纳米银与其他物质复配,利用无机有机复配方式或无机无机复配方式,制备得到如纳米银/聚糖季铵盐(HACC)、纳米银/二氧化钛等复配物,再对织物进行浸轧整理,获得具有多重功效的功能性纺织品。来水利以无机有机复配方式制备了新型纳米Ag/HACC复合抗菌整理剂,使用浸轧法处理棉织物,处理后织物经30次洗涤仍能保持80%以上的抑菌率,且织物的吸水性、柔软性和平滑性也得到了提高。王海云以无机无机复配方式制备了载银纳米TiO2抗菌剂,并将其用于棉织物的整理,使棉织物获得了银离子溶出抗菌和TiO2光催化抗菌的双重杀菌功能,且两种抗菌作用相互促进,使得抗菌效果远优于含量相同的单一抗菌剂。

2 在合成纤维及其织物中的应用

锦纶、腈纶、涤纶等3类合成纤维应用广泛,目前,纳米银在合成纤维中的应用研究主要也是针对这3类纤维和织物。合成纤维功能性面料的制造主要有纺制功能性纤维和后整理两种方法,具体包括共混纺丝法、浸渍(轧)法和磁控溅射法。直接纺制的功能性纤维效果持久,但技术复杂,成本较高;使用整理剂简单方便,适用于大多数纤维纺织品,成本较低,但耐洗性等相对较低。

2.1共混纺丝法

共混纺丝法是在纤维制造过程中添加纳米银粒子共混纺丝制成纤维,从而使最终的织物具有相应功能,共混纺丝加工过程对环境无污染,应用广泛。张华采用超细汉麻杆芯粉体制备纳米银颗粒,纺制成抗菌型多功能锦纶,当粉体添加比例为2%时,锦纶纤维不仅具有优异抗菌性、强度高、弹性好的特点,还具有远红外发射、负氧离子释放的能力,可纺性亦满足要求。王鸿博将纳米银溶胶加入到锦纶6(PA6)/甲酸溶液中通过静电纺丝制备含银PA6纳米纤维,制成的含银纳米纤维膜具有良好的抗静电效果。赵妍采用T氨丙基三乙氧基硅烷处理过的载银纳米氧化锌抗菌剂与涤纶共混制得抗菌涤纶母粒,将其加入到涤纶皮层中,纺丝制得皮芯型抗菌涤纶,这种纤维具有优良的抗菌性能,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率均为99%以上,但处理后纤维的强度略有下降。

2.2浸渍(轧)法

共混纺丝法虽然环保,但调制可纺性纺丝液具有一定难度。相比之下,浸渍(轧)法工艺比较简单。俞巧珍通过浸渍法将纳米银粒子处理到涤纶织物上,研究了其对织物抗静电性能的影响,发现纳米银处理能有效提高涤纶织物的抗静电能力;且不同的处理方式对织物的影响不尽相同,如纳米银粒子处理和染色同时进行的一浴法效果明显优于染色后再整理的二步法。Majid Montazer等以丁烷四羧酸(BTCA)作为交联剂,次磷酸钠作为催化剂,采用浸轧法整理锦纶织物使其负载纳米银粒子,整理所得的织物水洗20次后,对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑制率仍大干96%,且织物的尺寸稳定性得到提高,对白度无明显影响。更有研究者探讨了一种新型整理方法,使纳米银颗粒通过化学键合力结合在纤维表面,这样纳米银与纤维的结合更为牢固。如,吴之传将腈纶部分偕胺肟化,使纤维表面带有螯合基团,可络合上银离子,再用甲醛溶液还原银离子,即得到纳米银复合腈纶,这种纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的杀灭率超过99.99%,抗菌性能良好,并且纤维原有的物理性能无明显变化。

2.3磁控溅射法

为避免浸渍(轧)法存在的废液处理问题,有研究者采用射频磁控溅射法在织物表面溅射纳米银膜。磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气,在阴极(柱状靶或平面靶)和阳极(镀膜室壁)之间施加直流电压,使氩气电离,氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面,将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。此法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密均匀等优点。孟灵灵等人对涤纶平纹布溅射纳米银膜后发现,沉积纳米银膜的样品具有良好的导电功能,并对紫外光有较强的吸收能力。

3 在产业用纺织品中的应用

纳米银在产业用纺织品中的应用对象主要为非织造布、层压复合织物和复合材料。

3.1在非织造布中应用

使用纳米银对非织造布进行整理,可使其获得抗菌性能及抗电磁辐射性能,从而可以广泛应用于医疗、卫生、汽车内饰、电磁屏蔽材料等领域。与合成纤维类似,非织造布的纳米银整理方法也包括共混纺丝法、浸渍(轧)法和磁控溅射法,其原理同上所述。

洪剑寒在室温下采用磁控溅射法,在涤纶纺粘非织造布表面沉积纳米银薄膜,使织物获得抗电磁辐射性能,且随着纳米银膜厚度的增加,对电磁波的屏蔽作用增强。该方法扩大了非织造布的应用领域,可用于开发抗静电材料、导电材料、电磁屏蔽材料和纤维传感器。王鸿博将不同基体的(丙纶基、粘胶基、棉基)非织造布浸轧纳米银粉体抗菌剂中,通过选择合适的粘合剂使纳米银附着在织物表面以获得抗菌性能,整理后产品手感柔软,一次性牢度好,可用于一次性医用护理衣服。

安信纳米生物科技有限公司以非织造布为承载纳米银的载体,将纳米银抗菌剂高度均匀地分散植入纺丝液中共混纺丝,使织物获得较高的稳定性以及抗菌性能和耐洗涤性能,进而开发了纳米银抗菌水刺非织造布卷材及纳米银抗菌针刺非织造布卷材。前者最广泛的应用领域是制作医疗卫生用品,如纳米银抗菌口罩、抗菌湿巾、医用床单、医用抹布等;而后者的市场应用也十分广阔,例如汽车车厢/室内空调抗菌过滤介质、服装衬布、抗菌鞋垫、鞋材等。

3.2在层压复合织物中应用

层压复合织物是民用运动服、防寒服、野外工作服、军用作战服、劳动防护服等产品的理想材料。对这类织物要求具有良好的防水、透湿、透气及保暖性能,而人在运动时汗液、皮脂会大量分泌,在适宜的温湿度条件下,微生物容易大量繁殖,所以有必要对衣物进行抗菌整理。

复合层压织物的纳米银整理主要是通过浸渍法或者共混纺丝实现。徐佳使用DF纳米银抗菌剂以浸渍法对层压复合的TPU膜复合织物(即以锦纶、涤纶及棉为基布贴合高透湿909TPU薄膜)进行处理后,织物不仅具有良好、持久的抗菌性能,且整理加工对织物服用舒适性影响很小。浙江理工大学的研究者采用含有纳米银粒子为抗菌改性剂的十字异形截面聚酯纤维材料作为织物的外层,吸湿性较好的精梳棉纱作为织物的内层,利用织物组织结构的变化,结合先进的后整理工艺,使面料具有吸湿、排汗、抗菌等多项功能。

3.3在复合材料中应用

银/聚合物纳米复合材料在具有纳米银和聚合物的优良特性的同时,还赋予材料一些新的功能,从而使其在纺织、电子学、生物医学等诸多领域具有广阔的应用前景。银/聚合物纳米复合材料的制备方法主要是原位法,具体又分为原位聚合法和原位生成法。

原位聚合法是首先合成出纳米银粒子,再将其与聚合物单体混合均匀,引发聚合。Paula A Zapata等通过原位聚合的方法,首先使用化学还原法制备纳米银粒子并加入改性剂(油酸)使得纳米银与聚乙烯(PE)的附着力增强,采用茂金属作为催化剂,引发纳米银聚乙烯复合物的合成。制得的PE/Ag-NPs抗菌性能明显提高,使其在家电、日用品、以及建材和室内装饰材料中得到广泛应用。

原位合成法是在聚合物中原位生成纳米银粒子,再形成复合微粒,以此制备复合材料。Narendra Singh等在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)存在下,用过氧苯甲酰引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,在体系中加入硝酸银并使之还原,得到纳米银粒子均匀分散在聚合物中的复合微粒,并制得PMMA/Ag-NPs复合膜,膜的稳定性得到了提高。同样,也有学者使用纳米银复配物整理复合材料,不仅提高了复合材料本身的热稳定性,其抗菌性能较单一纳米银抗菌剂整理也有所提高,同时还具有一定的光催化效果。

4 结束语

纳米银范文第2篇

关键词:纳米银 制备技术 形态可控

中图分类号:TB383 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)05(a)-0035-01

近年来,国内外诸多学者在金属纳米粒子的形状控制方面做了大量研究,其本质是通过控制纳米级贵金属材料的晶体生长得到特殊的结构形态以期望对其相关物理性质产生重要的影响。其中,对纳米银形状控制的实验技术比较成熟,目前已能采用多种方法将其制备出来,实验合成纳米银的形貌包括球形、线形、棒形、棱柱、立方形、八面体、三角形、珊瑚状、片状等[1]。

1 形态可控纳米银制备技术

1.1 球形纳米银

纳米银就是将粒径做到纳米级的金属银单质,其具有高表面活性、大比表面积、强催化能力和极高的导电率,已广泛被应用于电子浆料、生物传感器、催化剂、低温超导体、纳米器件和光学器件等方面。纳米银粒径大多在数十纳米左右,其可以强烈抑制,乃至杀灭大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物,并且细菌不会对药物失去敏感性。在化纤中加入少量的纳米银,可以赋予化纤制品很强的杀菌能力。

对于制备出均匀分布的球状纳米银,可在PVP溶液中加入0.6mol/L的水合肼和0.6mol/L的AgNO3,其中保证PVP:Ag=3:2,通过控制硝酸银加入的方式来控制粒径。同时还可以在121℃的高压釜里,用可溶性淀粉作为还原剂和稳定剂反应5 min,制备在常温下可以稳定存在3个月且粒径为10~34 nm的球形银颗粒。也可以在PVP溶液中溶解一定的硝酸银和丙醇,用γ射线照射含有二甲基甲醇的AgNO3 溶液制备球状纳米银溶胶[1]。

1.2 线(棒形、锥形、棱柱)状银纳米

由于一维纳米结构(如纳米线、纳米棒和纳米管等)在制备纳米电子器件、纳米光电子器件及传感器等领域具有潜在应用价值而成为纳米科学研究的焦点之一。纳米银线(棒)可通过硬模板和软模板制备,目前文献报道的典型的硬模板如氧化铝膜、碳纳米管和封端共聚物等。硬模板的使用能很好地控制纳米线(棒)的形貌,然而纳米线(棒)的直径受模板孔径的限制。典型的软模板有DNA链、棒状胶束等。后来,又开发了种子和无种子湿化学路线合成纳米线。

Wiley等[1]先将AgNO3加入到乙二醇中,再将PVP和NaBr加入乙二醇中,将两种溶液在155 ℃条件下反应1小时,最终得到棱柱形状的纳米银。如果将AgNO3溶解到EG中,再将含有PVP和NaBr的溶液在160 ℃油浴,然后将两者混合,可通过控制反应时间来获得双锥的形状。如果以凝胶为模板,在溴化银纳米晶存在下,通过化学还原法可制备直径为80 nm,长达9 μm的银纳米线。若以乙二醇为溶剂和还原剂,PtCl2为前驱体,在160 ℃下制得纳米铂,然后将含PVP的AgNO3水溶液加入到上述含铂种子的乙二醇中反应不同时间,发现纳米棒的数量和长度随着时间的延长而不断的增大。

1.3 片状纳米银

纳米片状Ag粉主要用于导电浆料的调制,也可用作电子材料。当Ag粉粒径达到纳米级尺度,形貌为片层状时,对电子电路印刷时的均匀性、平整度等印刷效果均有明显改善。

可以用液相方法制备出纳米线和三角形片状的纳米银[1],先用AgNO3溶解在DMF(二甲基甲酰胺),再将其溶液逐滴加入到溶解有PVP的DMF中,直到混合溶液变成橙红色,然后将混合物转移到高压釜在150~180 ℃中加热24 h,得到三角形片状纳米银。如果以PVP为表面活性剂,乙醇为溶剂和还原剂,可以制备形状可控的纳米Ag颗粒。当PVP与AgNO3摩尔比较小时,所得纳米银颗粒形状为类球形,并有向类六边形转变的趋势;当摩尔比较大时,形成的颗粒为正三角形,当摩尔比适当的时候Ag颗粒形状为正六边形。也可以将AgNO3和柠檬酸钠混合在含有聚氧乙烯十二烷基醚的溶液中并进行强烈搅拌,然后注入硼化氢钠溶液,在80 ℃下进行水热,得到三角形片状纳米银。在PVP存在的条件下,仅仅延长银离子和环六亚甲基四胺的反应时间就能得到大量片状的纳米银。

1.4 立方形纳米银

晶型为立方结构的纳米银具有特殊的表面结构,有望为SERS的理论研究和应用提供理想的表面模型,而且将有利于深入研究表面纳米结构体系的各种独特的物理和化学性质。

将含有AgNO3的乙二醇与含有PVP和NaCl的乙二醇分别加入到乙二醇中搅拌并根据颜色的变化来判断反应是否完成,最终可得到截角立方和八面体Ag。如果将少量Na2S或NaHS加到比较常用的乙二醇法制备纳米银的溶液中,反应时间控制为3~8 min,使得单晶银的动力学生长成为控制因素有效抑制了孪晶的生成,最终制得了边长为25~45 nm单分散的纳米银立方体。在60~70 ℃,在聚乙烯醇存在下,可以用水热合成法合成了分散性好的长为10~30 nm的银立方体[2]。

1.5 树枝状纳米银

树枝状的纳米银主要是用模板法制备,一般以PVP为络合剂,用溶剂热法自组织合成了直径在100~150 nm的树枝状纳米银结构。

2 纳米银形态研究的展望

纳米银的制备方法主要有液相法、电化学还原法、光化学还原法、纳米金属粉体连续制备法。纳米材料的性能和应用取决于其形状,因此精确控制颗粒尺寸和形貌是制备高性能纳米金属银的关键。由于纳米银材料具有特殊的微观结构,并且具有很强的导电性和化学活性,因此实际应用范围很广。

参考文献

[1] Benjamin Wiley,Yugang Sun, Brian Mayers et al Shape-Controlled Synthesis of Metal Nanostructures:The Case of Silver[J].Chem.Eur.J,2005(11):454-463.

纳米银范文第3篇

【关键词】纳米银;稳定性;海水;环境水体

0.引言

由于纳米银粒子(AgNP)近些年被广泛应用[1-6]。以往文献已证明纳米银会不可避免地被排放到环境中。其中,大量纳米银会被排放并进入海洋。由于其光谱杀菌性,被排放入海洋的纳米银会对环境中的微生物造成负面影响,进而影响局部的生态环境。作为有效的抗菌纳米材料,纳米银的环境毒理学已经被广泛研究[7-10],其中,纳米银的毒性与其在水体中的稳定性有密切关系。文献表明,纳米银的稳定性往往与其毒性成正比。因此,研究纳米银颗粒在海水中的稳定性对其在海洋环境中的危险评估有重要意义。

本研究介绍了纳米银的合成方法,由于其环境友好性,该方法以被广泛应用于纳米银的研究领域。采用紫外可见分光光度计研究了纳米银在海水中的稳定性。

1.材料与方法

1.1 试剂及仪器

硝酸银 (AR);D-麦芽糖;氨水;NaOH (AR);去离子水;渤海海水水样;紫外可见分光光度计。

1.2 纳米银的制备

称取10-3mol/L的AgNO3和0.01mol/L的D-麦芽糖倒入至反应器皿中,缓慢滴加NH4・H2O至浓度为5×10-3mol/L。向反应体系中加入一定量NaOH使溶液pH值升至11.5。将所得纳米银用超滤装置超滤,用1L去离子水将纳米银洗净至pH为中性备用[7-9]。

1.3 纳米银在海水中的稳定性

在去离子水及海水中溶解10mg/L纳米银,在24小时内用紫外可见分光光度计分别测量其光谱峰值。

2.结果与讨论

2.1纳米银的表征

图1为采用透射电子显微镜对制备的纳米银进行的表征。图1显示纳米银颗粒呈类球形。图2为采用紫外可见分光光度计对纳米银的紫外可见吸收光谱的表征。结果显示,纳米银溶液的紫外可见光谱峰值位于400nm左右,该结果与文献结果相一致[10]。

图1 制备的纳米银的TEM照片

Fig. 1. TEM image of synthesized silver nanoparticles

图2 纳米银的紫外可见光谱

Fig.2 UV-Vis spectrum of silver nanoparticles

2.2纳米银在去离子水与海水中的稳定性

图3为纳米银在去离子水及海水中的稳定性测定。实验表明,在去离子水中的纳米银的稳定性在24小时内无显著变化,但在海水中光谱峰值随时间增加呈递减趋势。图4对纳米银在去离子水及海水中的光谱峰值进行了比较,结果表明,纳米银在海水中的峰值减小了约24%左右。在溶液中的纳米银作为溶胶颗粒存在,在胶体化学中,Shulze-Hardy规则表明,溶胶颗粒的稳定性与其所在溶液中的反离子的价态呈反比[10-12]。其中,制备所得的纳米银的表面电荷为负电荷,因此,水样中的高价态阳离子会对纳米银的稳定性产生决定性影响。在海水中,阳离子主要呈1价或2价,其中,Na+,K+,Ca2+,与Mg2+为海水中含量最多的阳离子[10,11]。由于Ca2+与Mg2+呈2价,这两种二价阳离子可以更有效的中和纳米银颗粒表面所带的负电荷进而使纳米颗粒之间的电子斥力减小,从而使纳米银颗粒之间聚集效应变得显著[9-12]。因此,由于纳米银的聚集效应,纳米银的紫外可见光谱峰随时间逐渐减弱。

图3 纳米银在去离子水(a)与海水(b)中的稳定性

Fig.3 Stabiity of silver nanoparticles in deionized water(a)and seawater(b)

图4 紫外可见光谱峰值随时间的变化(408nm)

Fig.4 Changes of the UV-Vis spectrum of silver nanoparticles at 408nm

3.结论

本研究表明,纳米银可由化学还原法制备,制备的纳米银形貌呈类球性且粒径分布均匀。纳米银在海水中的稳定性较在去离子水中的稳定性要低,破坏纳米银稳定性的主要原因为在海水中的阳离子含量。 [科]

【参考文献】

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[5]Zhang H, Smith J,Oyanedel-Craver V.The effect of natural water conditions on the anti-bacterial performance and stability of silver nanoparticles capped with different polymers [J].Water Research,2012,46:691-699.

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纳米银范文第4篇

关键词:纳米银 粒子尺寸 水合肼

纳米材料一般指材料尺寸在100nm以内,同时具备纳米尺寸下材料所具有的特殊性能,这种性能是大颗粒材料所没有的。纳米银为黑色粉末,其制品是将纳米银以不同方式混入到介质或基质中。纳米银溶液是纳米银的悬浊液,随浓度不同颜色也变化,随着浓度的增加颜色也逐步加深,从黄色至深红色 。纳米银粒子因其具有纳米级材料所特有的尺寸小效应、表面效应以及量子尺寸效应等而表现出高表面活性和催化性能。同时已成为物理、化学、材料科学研究的一个活跃领域。且其医用方面可用于杀菌抗菌,涂于绷带上刺激伤口部位细胞提高至于过程[1]。此外其在力学、电学、热学、光学、催化等方面具有许多传统材料不具备的奇异特性[2],成为具有特殊性能的功能材料理论研究和应用开发的重要课题[3]。本实验制得纳米银粒子尺寸小、分散性好、分布均匀、结晶性能好。适用于间歇性的工业生产但对于连续生产尚不适用,技术有待进一步提高。采用紫外-可见分光光度计测银溶胶的紫外吸收光谱且紫外-可见光谱分析表征SDBS/PVP复合水溶液体系中,水合肼还原硝酸银形成尺寸、分散性、粒度分布、结晶性的过程。用扫描电子显微镜(SEM)表征其形貌;用X射线衍射仪测试样品的物相。结果表明:纳米银离子尺寸小、粒度分布均匀、分散性好、结晶性能良好。

一、实验

1.仪器与试剂

2.纳米银粉的制备

在去离子水中加入0.1116g的十二烷基苯磺酸钠,溶解后加入0.6000g的聚乙烯吡咯烷酮混合均匀,在一定范围的温度条件下静置一段时间,量取0.625mL的水合肼溶于10mL去离子水中,称取0.3400g的硝酸银溶于10mL去离子水中同时慢慢滴入三口烧瓶中,溶液变为黑色,产生棕色泡沫,反应一段时间后停止实验。

3.纳米银粒子表征方法

用紫外-可见分光光度计测银溶胶的紫外吸收光谱;用扫描电子显微镜(SEM)表征其形貌;用X射线衍射仪测试样品的物相。

二、结果与讨论

1.反应温度对纳米银粒子的影响

纳米银粉的粒径随着反应温度的升高有减小的趋势。峰的半高宽和峰值强度与粒子尺寸、粒度分布和PVP保护剂用量有很大关系[4]。图1所示为不同反应温度下制备的纳米银溶胶的紫外可见吸收光谱图。得知,温度为313 K时得到的纳米银粒子的吸收强度最大,有黑色银胶产生,吸收峰对称性也良好,整个峰半高宽窄度最好,由此表明纳米银粒子产率较高,粒度分布窄度合适;温度由298 K升高到313 K时,紫外可见吸收光谱的最大吸收峰位置以及其形状基本不变,都在400 nm处,与李德刚等[5]用相转移方法得到的银纳米粒子的结果基本吻合。但当温度升高到330K时,吸收峰位置开始发生红移,吸收强度随之变小,半高宽也变宽,即生成的银胶不稳定,有团聚现象甚至会有沉淀出现。吸收强度降低是由于自由电子密度发生变化,吸收峰宽度变宽;最大吸收峰位置红移由纳米粒子的聚集度变高所致[5]。图1表明,制备纳米银粒子的比较适宜温度为313 K。

2.X射线衍射分析

图2为球状或类似球状纳米银粒子的XRD图。其5个峰位置( 2θ为38. 14°,44. 33°,64. 51°,77. 46°,81. 62°) 与JCPDS卡04-0783上数据一致,分别对应于立方晶系银的( 111 ) 、( 200 ) 、( 220 ) 、( 311 ) 、( 222 ) 晶面,可知样品是立方晶系的单质银。图中曲线衍射峰颇为尖锐,说明样品结晶性能良好。此外,图谱中并未见有其它明显的杂质物相衍射峰的存在,说明所制备纳米银粒子较为纯净,杂质离子含量少。

3.反应时间对纳米银粒子的影响

通过观察不同反应时间获得的产物的SEM结果(如图3),也验证了UV-vis的分析结果。在反应起始的短时间内,形成了大量粒度较为均匀球形或类似的粒子,此时粒子没有单独成型而是黏在一起,随着反应时间的增加银粒子单独成型且大部分粒子的直径在40nm附近,所以溶胶的吸收光谱比较单一且对称性较好;随反应时间继续增加,虽然粒子没有黏在一起但凸显较大尺度的片状粒子以及大直径的球形粒子(直径150nm),出现了两种结构差异明显的粒子,使得UV-vis谱带出现肩峰吸收;图中的颗粒开始变得不均匀,这主要是加入PVP起保护剂的作用还有在搅拌作用的双重作用下,抑制了纳米粒子的两极化生长,由于凸现较为明显的片状结构(横断面直径为90-120nm)且有大直径球形粒子的出现,就表现出多吸收峰(SPR)且存在一些杂峰;当反应时间仍在继续增加,片状粒子的形貌开始变得模糊且粒径增大同时球形或类似球形结构也没有体现,这就使得粒子表面可激发的等离子共振[6]强度降低甚至消失。也有学者[7]将此尾端宽化吸收归因于各向异性粒子不同等离子共振的耦合叠加效应[8]。

4.AgNO3浓度对Ag粒度的影响

通过控制变量法在反应体系中只改变AgNO3的浓度,由图4可知,在一定范围内随着AgNO3浓度的增大,银粒子样品的粒径在不断的减小,减小趋势先是缓慢后减小程度加大之后减小稍有缓和,当AgNO3浓度为0.7mol/L时,样品的粒径最小而之后随其浓度的增大粒径又有所增大,增大趋势先缓慢后加快在减慢。由液相中的均匀核化理论[9],溶质粒子形成稳定晶核的条件是需要克服颇大的表面位能垒,亦即需要有很大的过饱和度。在一定范围内随着AgNO3浓度的增大反应体系中的银原子过饱和度也变大,使得形成银晶核数目增加,此过程消耗大量银原子使得因原子的数量相对减少,而得到粒径小的产品。当其浓度超过一定范围后,反应体系反应速度加快形成银晶核数目过多使之碰撞几率加大,而聚集在一起形成大颗粒,导致产品粒径粗大。

三、结论

在十二烷基苯磺酸钠SDBS 和聚乙烯吡咯烷酮PVP 的混合水溶液中,利用水合肼还原硝酸银通过改变反应温度得出制备纳米银粉的比较适宜温度为313 K。利用X 射线衍射分析纳米银粉的晶体结构表明样品为立方晶系的单质银,样品结晶性能良好。由控制反应时间可得到反应时间为10min比较适宜。当AgNO3浓度为0.7mol/L时产品的粒径最小。本实验制备了尺寸小、分散性好、粒度分布均匀、结晶性能好的银灰色的纳米银粒子。此方法工艺过程简单、易于操作、成本低廉、对环境友好 在需要进行小批量生产的间歇操作中应用性良好,为纳米银粒子的制备提供了切实可靠的新方法。

参考文献

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纳米银范文第5篇

1 概述

以制造纳米级新材料为目的的科学和技术应用使得纳米技术有了飞速的发展。“纳米”嘲是指十亿分之一米或10-9米。“纳米技术”最早于1974年由东京理科大学的Norio Taniguchi教授提出,用以描述纳米级材料制造的精度。Feynman教授曾在“There’s plenty of room at the Bottom”演讲中提出了纳米技术的概念。生物纳米技术整合了生物技术和纳米技术用于发展纳米材料的生物合成和环保领域应用。纳米粒子是指尺寸范围在1~100nm的原子簇。“纳米”是一个希腊单词,意指非常的小。纳米颗粒因其独特的化学、光学和机械属性,在21世纪发展迅速。金属纳米颗粒由于其较大的表面积与体积比,显示出了卓越的抗菌活性,因其对金属微粒耐药的微生物、抗生素及耐药菌株所显示出的抗菌能力,使其越来越受到研究者的青睐。不同的纳米材料,如:铜、锌、钛、镁、金和银等均已实现,但与其他纳米材料相比银纳米颗粒在抗细菌、病毒及原核生物效果方面显示出了最佳疗效。然而,纳米银颗粒作为药用消毒剂存在一些危险性,如:暴露在银环境下可导致银中毒,并对哺乳动物细胞存在毒性。目前研究显示,采用银离子或金属银以及纳米银颗粒可用于治疗烧伤、制成牙科材料、不锈钢材料涂层,纺织面料,水处理及防晒乳液等,且对人体细胞毒性较低,具有高热稳定性以及低波动性。

2 银作为抗菌材料

银用于治疗烧伤和慢性伤口已有数百年历史。最早在公元前1000年,银就被用于饮用水的处理。硝酸银是以固体形式被应用的,其有不同的短语形式,英语中称为“Lunar caustic”,拉丁语中称为“Lapis infernale”,而法语中称为“Pierreinfernale”。1770年,硝酸银开始用于治疗性病、唾液腺瘘、肛周脓肿以及骨脓肿。19世纪,采用硝酸银除去肉芽组织,并促进上皮细胞再生,使创面得以愈合。不同浓度的硝酸银可用于新鲜烧伤的治疗。1881年,Crede等使用硝酸银滴眼液治愈了新生儿眼炎。Crede设计了银浸渍敷料用于植皮治疗。20世纪40年代,青霉素诞生后,银在细菌感染治疗中的作用大大降低。20世纪60年代,Moyer采用0.5%硝酸银用于烧伤的治疗,使得银再次得到使用。这一方法不会影响表皮细胞的增殖,同时能够具有抗金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌的作用。1968年,硝酸银联合磺胺合成了磺胺嘧啶银乳膏,它可作为一种广谱抗菌剂,并被用于烧伤的治疗。磺胺嘧啶银对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯菌和假单胞菌均具有有效的抗菌作用。并且,还具有一定的抗真菌和抗病毒活性。近年来,由于抗生素耐药菌的出现,以及临床上抗生素使用的局限性,使得含有不同水平银的银伤口敷料重新得到重视。

3 作用机制

银对微生物的确切作用机制目前尚不完全明了,但根据研究发现在细菌细胞形态和结构方面发生变化,从而提出了金属银、银离子、纳米银粒子可能的作用机制。

3.1 银的作用机制:根据细菌细胞呼吸酶研究的发现结果提示,银的作用机制与银和巯基化合物的相互作用联系在了一起。银可与细菌细胞壁和细胞膜相结合,参与移植呼吸过程。大肠杆菌中,银通过抑制磷的吸收,释放磷、甘露醇、琥珀酸盐、脯氨酸及谷氨酸而发挥作用。

3.2 银离子的作用机制:银离子的抗菌作用机制可能尚不明确,但是可以通过观察细菌结构和形态学的变化情况研究银离子的作用机制。这就提示当DNA分子处于放松状态时,DNA的复制能够有效的进行。但是当DNA处于凝集形式时,就失去了复制能力,当银离子渗透进入细菌细胞内后,DNA分子变为凝集形式并使其复制能力丧失,进而导致细胞的死亡。此外,已有研究报道称重金属通过与巯基粘附,与蛋白起反应,进而使蛋白灭活。银离子在银沸石的抗菌活性中起关键作用。Matsumura等曾报道,银沸石的作用可能是由于细菌细胞摄取了银离子,使银沸石与细菌接触,抑制细胞功能,使细胞破坏。其次,银沸石可以通过产生活性氧分子,抑制呼吸作用。

3.3 纳米银粒子的作用机制:纳米银粒子的抗菌性能要优于其他盐类,这主要是由于其具有极大的表面积,使之能够更好地与微生物所接触。纳米粒子能够附着于细胞膜,也能够渗透入细菌细胞内。细菌细胞膜具有含硫蛋白,而纳米银粒子能够与细胞内的这些蛋白相互作用,同时也能够与含磷化合物相互作用,如DNA。当纳米银粒子进入细菌细胞后,可在细菌的中心形成一个低分子量区域,细菌向该区域聚集,使DNA免受银离子损害。纳米银粒子有效攻击呼吸链、细胞的分化,最终导致细胞的死亡。纳米银粒子可向细菌细胞中释放银离子,增强杀菌活性。

4 应用

已知银以金属纳米形式均具有较强的抗菌性能,因此银已在不同的领域得到广泛使用。Fe3O4附着纳米银粒子可用于水处理并通过磁场可容易清除,以避免对环境造成污染。磺胺嘧啶银由于其能够缓慢而稳定地与血清及其他体液反应,可使烧伤创面较好的愈合。纳米银敷料、药膏及凝胶可减少慢性伤口的细菌感染。含纳米银粒子的聚醋酸乙烯纳米纤维作为创面敷料已显示出了卓越的抗菌性能。报道称,在动物模型研究中,纳米银粒子显示出了较好的创面愈合性能,使创面更为美观、瘢痕愈合。银浸渍医用设备如外科口罩及可植入性医疗设备等均显示出了良好的抗菌效应。环保型抗菌纳米涂料也已得到开发。无机复合材料用做各种产品的防腐剂。硅凝胶微球与硅硫代硫酸混合具有长效抗菌活性。治疗烧伤和各种感染,银沸石被应用于食品的保存、消毒以及产品的净化。纳米银粒子可用于水的过滤。

5 小结

总而言之,在各种不同的抗菌剂研究中,银是被广泛研究的,自古以来银都被用于抗感染和防腐。银离子、银复合物及纳米银粒子的抗细菌、抗真菌和抗病毒性能也被进行了广泛而深入的研究。与其他抗生素相比,微生物似乎对银不会产生耐受性,而且银具有广谱抗菌作用。纳米银粒子因其独特的理化特性,可作为新型抗菌剂的良好选择。此外,纳米银粒子以不同形式得到广泛应用,例如:创面敷料、医疗设备的涂层、纳米银浸渍织物等。纳米银粒子浸渍的优点在于能够持续释放银离子,并可通过内外两次涂层来提高其抗菌效果。纳米银粒子治疗烧伤创面可获得良好的外观效果,促进瘢痕组织愈合。

纳米银范文第6篇

The homemade amino-terminated hyperbranched polymer was applied as a reducing agent, reacting with silver nitrate to produce silver nanoparticles biocides. The stability was characterized by the means of DLS、TEM and Uv-vis. Meanwhile silver nanoparticles distribution was observed with SEM. As a result of the experiments, we concluded that with the same processing, the silver content on oxidized-grafted cotton fabric was about 10 times that of raw one, though treated with the lowest concentration of antimicrobial agent

端氨基超支化聚合物是一种高度支化的水溶性单分散聚合物,其表面含有丰富的氨基和亚胺基,可作为自还原剂,将Ag+还原为纳米银单质。

经高碘酸盐氧化处理后的纤维本身具有良好的物理机械性能,并可通过高分子化学反应,引入其它官能团,如羟基、氨基、肼基、羧基等,合成具有新功能和新用途的纤维素衍生物,如可获得具有荧光、储能、螯合剂及生物医用等特殊功能的高分子材料。

1实验

1.1材料与仪器

织物:纯棉漂白布(120 g/m2),中国华芳集团。

试剂:端氨基超支化聚合物(简称HBP NH2,实验室自制);硝酸银、硝酸,均为分析纯(AR级以上);高碘酸钠(AR级)。

仪器:SZCL 数显智能控温磁力搅拌器、R201D旋转蒸发仪、SHZ D(III)型循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限公司); HPPS 5001型激光粒度分布仪(英国马尔文公司);Tecnai G 220型透射电镜(美国FEI公司);U 3010紫外分光光度计(日本日立公司);电热鼓风干燥箱(南通宏大有限公司);Vista MPX电感耦合等离子体原子发射光谱仪(美国瓦里安公司);WD 5型全自动白度仪(北京市兴光测色仪器公司)。

1.2纳米银抗菌剂的制备

将端氨基溶液与一定浓度的AgNO3溶液混合均匀,加热搅拌,直到溶液由无色变为棕色,得到纳米银抗菌剂。

1.3纳米银抗菌剂的表征

(1)纳米银的形态和粒径分布

取少量纳米银溶液,采用HPPS 5001激光粒径仪(DLS)测定纳米银的粒径及分布情况。将一定量的纳米银溶液滴加于铜网上,采用Tecnai G 220透射电镜观察纳米银的形态。

(2)纳米银溶液的紫外可见光吸收性能

采用UV 3010紫外可见分光光度仪测定纳米银溶液的紫外吸收性能。

1.4棉织物纳米银抗菌整理

稀释抗菌剂至纳米银含量为 20 ~ 200 mg/L,将纯棉织物放在不同浓度的整理液中,浴比 1∶50,常温浸渍一段时间后水洗烘干。

(1)纤维微观形态测试(SEM)

用S 4700扫描电子显微镜放大一定倍数观察纤维的纵向表面形态。

(2)织物白度测定

用WD 5型全自动白度仪测定,将织物折叠成 4 层,选取不同位置测 4 次取平均值。

(3)织物上纳米银含量测试

取 50 mg纳米银整理织物用 10 mL浓硝酸(65%)溶解,再用水稀释 10 倍。将得到的溶液用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测量其在Ag波段(328 nm)上的值。

2结果与讨论

2.1纳米银的形态和粒径分布

端氨基超支化聚合物在纳米银抗菌剂的制备过程中发挥了重要作用。HBP NH2分子结构中含有大量的伯、仲、叔胺基,能和溶液中银离子络合并将银离子还原成银单质。

由图 1 可以推测,HBP NH2在纳米银抗菌剂的形成过程中起到了稳定剂的作用。纳米银在溶液中是呈负荷性的,而HBP NH2分子具有聚阳离子特征,因此HBP NH2分子会吸附在纳米银颗粒表面,阻碍纳米银颗粒因相互碰撞而发生团聚,起到了稳定剂的作用。

2.2纳米银溶液的紫外可见吸收性能

纳米银颗粒在紫外可见光范围内具有明显的吸收特征峰。不同晶形的纳米银颗粒,其紫外可见特征吸收峰的形状也不同。如图 1 所示,端氨基化合物和硝酸银反应得到的纳米银颗粒为球形。根据有关资料显示,在接近 400 nm左右出现特征吸收峰,则表明球形纳米银颗粒的形成。

从图 2 可以看出,HBP NH2与硝酸银反应较快,放置 2 h即出现了纳米银的特征吸收峰。随着放置时间的延长,吸收峰峰宽变窄,峰高增高。根据有关文献报道,当纳米银粒径小于 52 nm时,其粒径的增大会引起纳米银特征吸收峰的增大和峰宽变窄。另外,放置 24 h与放置 1 周后的纳米银溶液特征吸收峰相似,吸收峰的位置、峰高和峰形变化极小,这也说明由HBP NH2制备的纳米银溶液具有良好的稳定性。

2.3纤维微观形态测试(SEM)

未经整理的原棉纤维纵向光洁,而整理后的纤维表面分布着一定尺寸纳米银颗粒,说明整理后棉纤维能固着一定量的纳米银(图 3)。

2.4织物上纳米银含量测试及织物白度

抗菌处理基质的抗菌效果与基质上的抗菌剂含量有关。因此在评价纯棉织物的抗菌效果时,将织物表面银含量作为一个重要指标(图 4)。

从图 4 可以明显看出,原棉织物抗菌整理后,即使大幅度提高抗菌剂浓度,银含量并没有明显变化,而经过高碘酸钠预处理和接枝端氨基的棉织物,随着抗菌剂浓度的增加,银含量呈明显上升趋势。预处理棉采用高碘酸钠作为氧化剂,使纤维素大分子中葡萄糖环上C 2和C 3位的仲羟基发生选择性氧化生成双醛,利用这些表面醛基的反应活性,可以使棉织物接枝一些功能性分子,而端氨基超支化合物是一种高度支化的准球形水溶性多分散性聚合物,其表面含有大量的氨基。HBP NH2分子中的一个氨基和氧化棉纤维的一个醛基反应,就可以使一分子HBP NH2固着在棉纤维上,这样就有可能大大提高端氨基超支化聚合物HBP NH2所包覆还原的纳米银颗粒在棉纤维上的固着量。

从图 5 可以看出,未经处理的原棉经不同浓度的抗菌剂整理后,织物白度变化较小或不太明显,而经过预处理的棉织物抗菌整理后,织物的白度随着抗菌剂浓度的增大成明显下降趋势。这是因为银的某些价态具有显色性,纳米银在整理后的纯棉织物中呈亮黄色,另外一些未被还原的银离子会与空气发生脱水反应,生成黑色氧化银,这些都会对织物的白度造成一定的影响。用最小浓度的抗菌剂整理氧化预处理的棉织物后,白度仍达到 90.34,而原棉白度为91.26,对织物白度影响不大。

3结论

(1)采用粒径测试(DLS)和透射电镜(TEM)方法,对HBP NH2与AgNO3混合形成的纳米银溶液进行表征,结果表明:纳米银粒径较小,在 15 nm左右。此外溶液稳定性也较好,放置一个月也未出现明显的纳米银颗粒团聚现象。

(2)紫外特征吸收峰证明纳米银的颗粒为球形,其吸收峰值在 400 nm左右。同时紫外吸收光谱也表明了AgNO3与HBP NH2完全反应所需时间较短,12 h左右溶液即比较稳定,能应用于实践生产中。

(3)SEM结果表明了纯棉织物抗菌整理后织物表面纳米银颗粒的存在。

(4)纯棉织物经过高碘酸钠预处理后,接枝一定量的端氨基超支化聚合物,再进行抗菌整理,能在相同的生产工艺条件下,比原棉织物固着更多的纳米银,保证抗菌效果的同时能有效的节约生产成本。

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纳米银范文第7篇

1 病历介绍

患者女性,86岁,因“发现血压升高10+年,脑梗死后7月,反复呕吐误吸发热8月,复发1月”入院。入院诊断:高血压、脑梗塞后遗症;冠心病、心功能3级;革袋胃、胃ca;天疱疮;慢性喘息性支气管炎、阻塞性肺气肿;颈椎病、脑动脉供血不足;混合性高脂血症。10月29日病员左下肢出现水疱,可见大片表皮剥脱,基底清洁,分泌物少。行创面分泌物细菌培养,遵循皮肤科意见:予阿米卡星外喷bid、3%硼酸液外敷患处bid、如有剧痛,可行利多卡因溶液外敷qd。换药时,病员气喘加重,疼痛感加剧,不能忍受。10月8日,渗液培养:表皮葡萄球菌感染。左下肢肿胀明显,可见水疱破裂,表皮剥脱,创面有少量渗液,无脓性分泌物,创面无明显好转。病员气喘明显,重症多重耐药菌感染及真菌感染,wbc:11.01*109/l,n:77.8%,静脉使用科赛斯联合倍能抗感染。予输注20%人血白蛋白纠正低蛋白血症。10月9日,病员左下肢可见大片水疱破裂,表皮剥脱,少量渗液,少许脓性分泌物。

予ns清洁左下肢,机械去除部分黑痂,创面出血较多,予轻压创面,打开纳米银烧烫伤贴,取出贴片,覆有医用pe膜的一面敷于创面上,外敷纱布及绷带。病员疼痛感较前减轻。抬高患肢,隔日换药。10月11日,病员左下肢出血较多,血色素:80g/l,予输入同型红细胞悬液。创面较前好转,继续予纳米银烧烫伤贴换药。10月14日,左下肢水肿较前好转,部分创面愈合,未愈合创面有少量渗液及脓苔。清洗脓苔后可见新鲜肉芽及少量渗血。继续予纳米银烧烫伤贴换药,隔2-3天换药。10月25日,病员左下肢破溃处上皮生成,基本痊愈。

2 讨论

纳米银敷料的优点:无副作用;机械性保护作用;良好的吸附功能;止痛;良好的引流功能;形成丰富的血管床及良好的肉芽组织和上皮化;抵御细菌的入侵[2]。其杀菌机理:通过银离子持续缓慢的释放与带阴电荷的菌体蛋白结合,使其变性及沉淀;或释放的银离子与 含巯基的酶集合成稳定的 巯醇盐,从而抑制巯 基酶的活性,达到杀菌或抑菌的作用[3]。本例病人伤口渗液培养示:表皮葡萄球菌感染。敷料选择应为抗菌敷料。病人合并真菌感染及多重耐药菌感染,使用传统换药方法同时联合全身使用抗素,效果不佳时,应考虑不会产生耐药性的抗菌敷料:银离子敷料。用最佳的现代护理理念和新型敷料,可有效减少病人痛苦,减少并发症。

参 考 文 献

[1]临床疾病诊疗常规.

纳米银范文第8篇

【关键词】 西瓜霜纳米银宫颈糜烂微波术后

宫颈糜烂是女性妇科并中常见的疾病,患者多有白带增多、出血、腰骶疼痛等症状。本病也是导致不孕不育的重要因素,若治疗不及时很容易诱发宫颈癌病变。在本病的治疗中,微波术治疗效果非常显著,但治疗后仍然会发生不同的并发症,因此患者术后的恢复治疗非常关键。西瓜霜与纳米银都为微波术后治疗药物,本院将对两种药物的治疗效果进行比较分析。

1.资料与方法

1.1一般资料

选取我院2012年2月――2013年2月间80例宫颈糜烂患者,年龄34±11岁,将所有患者分为两组,每组40例,1组患者采取西瓜霜治疗,2组采取纳米银治疗,两组患者的一般情况无显著差别。患者均有白带异常情况,8例患者出现出血状况,4例患者出现外阴瘙痒,所有患者均符合宫颈糜烂诊断标准。80例患者均无严重心脑血管疾病,无严重脏器衰歇疾病。

1.2治疗方式

将微波仪功率调到50W,时间调到3秒,嘱患者排空膀胱后却截石位,对外阴和阴道进行消毒,仿佛窥阴器,若宫颈分泌物较多则要用消毒干棉球擦拭干净,要根据患者糜烂的情况选择合适的探头。治疗时将探头与糜烂部位进行接触,由内向外进行灼烧,程度以局部组织变为灰白或微黄为宜,治疗范围要超过糜烂面积2mm[1]。治疗后1组将西瓜霜喷于宫颈内部,而后每隔三天喷一次,疗程为15天。纳米组在术后一周每晚进行一次纳米银抗菌器治疗,疗程一周。

1.3疗效观察

对两组患者的治疗效果、排液持续时间、阴道出血量、出血持续时间、痊愈时间进行观察,疗效分为痊愈、显著、有效、无效四组。

痊愈:患者治疗后创面完全愈合,影像资料显示无糜烂存在。

显著:患者创面基本愈合,临床表现基本消失。

有效:患者治疗后病情有所改善,仍有少量糜烂点存在。

无效:患者治疗后病情无改善,甚至出现进行性加重。

1.4数据统计

数据均采用SPSS17.0软件进行统计学处理,计数资料以率(%)、±s表示,卡方检验比较。p<0.05认为差异具有统计学意义。

2.结果

对两组患者治疗后的情况进行观察后,统计出如下数据:

表1综合情况

组别 排液持续时间h 阴道出血量ml 出血持续时间(天) 痊愈时间(天)

1组(40例) 12±3.2 6.74±3.12 5.29±1.03 4.02±1.26

2组(40例) 14±4.1 9.26±4.76 7.46±2.24 6.87±2.49

P值 0.037 0.045 0.0071 0.0041

1组患者阴道排液时间平均为12小时,阴道出血量平均为6.74ml,出血持续天数为5.29天,痊愈天数平均为4.02天。2组患者阴道排液平均时间为14消失,阴道平均出血量为9.26ml,出血持续时间平均为7.46天,痊愈天数平均为6.87天,p<0.05认为差异具有统计学意义。

表2治疗效果

组别 痊愈 显著 有效 无效

1组(40例) 28例(70%) 8例(20%) 4例(10%) 0例(%)

2组(40例) 20例(50%) 14例(35%) 4例(10%) 2例(5%)

P值 0.326 卡方值 6.71

1组患者治疗痊愈的为28例,占比例的70%,治疗效果显著者为8例,占比例的20%,治疗有效的为4例,占10%,无治疗无效者。2组患者治疗痊愈的为20例,占比例的50%,治疗显著的为14例,占比例的35%,治疗有效的为4例,占比例的10%,2例治疗无效的患者。占5%,p<0.05认为差异具有统计学意义。

3.讨论

宫颈糜烂是妇女常见的疾病,若治疗及时患者痊愈的比例较高。在本院的治疗中可以看出,术后采用西瓜霜进行治疗的患者治疗效果要明显好于采用纳米银治疗的患者,因此本院认为,西瓜霜在宫颈糜烂患者术后的治疗中效果较好[2]。

西瓜霜喷剂由西瓜霜、煅硼砂、黄柏、黄连、黄零、冰片、薄荷脑、山豆根、射干、

贝母、青、大黄、甘草组成。西瓜霜常用于咽喉肿痛、口舌生拖、牙肿痛、口腔溃疡、烫伤、创伤出血等。宫颈糜烂微波术后应用西瓜霜是利用其能促进溃疡面愈合及减轻烫伤、创伤出血之功效,减少阴道排液量、流血量,促进创面修复,加快创面愈合,提高疗效,且西瓜霜价格低廉,值得推广[3]。

纳米银凝胶具布杀菌消毒兼具及修复作用,其有效成分为银离子,银离子是一种具有较强的广谱抗微生物特性,对细菌、真菌、滴虫等多种病原体都具有较强的抑制或杀灭作用。其作用机制是银离子与病原体的细胞壁或膜结合后进入载体,迅速与氧代谢酶的巯基进行结合,使酶失去活性,因此对糜烂面的修复效果较强[4]。

虽然两种药物在宫颈糜烂微波术后患者的治疗中效果均较好,但西瓜霜在术后阴道流血量、术后创口愈合时间、以及出血时间方面的控制力要明显好于纳米银的控制力,且患者在治疗后无不良反应,无并发症发生,因此其安全性也比较高[5]。

总的来说,在对宫颈糜烂微波术后患者的治疗中,西瓜霜的治疗效果要明显好于纳米银的治疗效果,且其治疗的安全性较高,是一种值得推广的治疗方式。

参考文献

[1]傅亚平.微波联合纳米银治疗宫颈糜烂临床分析[J].内蒙古中医药,2011,14(07):79-81

[2]韩娟,张瑞娟.微波联合西瓜霜喷剂和白及粉治疗宫颈糜烂临床疗效观察[J].基层医学论坛,2013,14(11):45-46

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[5]孙海玉.西瓜霜喷剂联合微波治疗宫颈糜烂的临床观察[J].中外医疗,2009,16(13):94-95

纳米银范文第9篇

关键词 纳米银;华南毛蕨;切叶;保鲜效应;瓶插寿命

中图分类号 S681.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)07-0176-02

Preservation Effects of Nano-silver on Cut Foliage of Cyclosorus Parasiticus

HUANG Jian-yi LUO Zhi-hong CHEN Xiao-bing GUO Wei-jie XIAN Xi-jin LIU Ji-ping HE Sheng-gen *

(Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou Guangdong 510225)

Abstract Preservation effects of pre-treatments with an new-type antibacterial agent nano-silver(NS)on cut foliage of Cyclosorus parasiticus were investigated.The results showed that pre-treatments with 0.5 mg/L,1.0 mg/L and 2.0 mg/L NS could significantly prolong the vase life of cut foliage of Cyclosorus parasiticus.Further experiments indicated that above NS-pretreatments could obviously improve water metabolism of cut foliage of Cyclosorus parasiticus,and then effectively maintain their fresh weight and delay wilting of leaves.

Key words nano-silver;Cyclosorus parasiticus;cut foliage;preservation effect;vase life

华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)为金星蕨科毛蕨属植物,其叶形奇特、叶色碧绿、叶姿清秀、线条优美,可作为一种优良的切叶材料与其他切花进行搭配应用[1]。不过,在实际应用中,华南毛蕨切叶很容易失水萎蔫,严重影响其观赏品质和观赏寿命,并在很大程度上限制了该切叶的广泛应用。

纳米银(nano-silver,NS)是一种粒径达纳米级的无机抗菌材料,因其抗菌活性强、广谱、安全等特性而在医疗、建材等领域得到广泛应用[2-3]。近年来,NS在切花采后处理和保鲜上的应用研究也日益受到重视。笔者所在课题组的一系列研究表明,NS预处理对非洲菊(Gerbera jamesonii)[4]、月季(Rosa hybrida)[5]、百合(Lilium longjiflorum)[6]、香石竹(Dianthus caryophyllus)[7]等切花以及绢毛相思(Acacia holo-sericea)[8]等切叶都具有显著的保鲜效果。为此,本研究以华南毛蕨切叶为试材,着重探讨NS预处理对该切叶的保鲜效应,以期为NS在该切叶采后保鲜中的应用提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试材料及预处理。华南毛蕨切叶鲜采于仲恺农业工程学院校园内,然后直立于盛有去离子水的塑料桶中,用PE袋包裹切叶材料露于桶外的部分,避免切叶受到损伤和水分蒸腾过快,并在1 h内运至采后试验室复水备用。选取发育状况基本一致、健壮无病虫害的切叶材料,将茎基部置于去离子水中用锋利的手术刀平切至约65 cm长作为试材。瓶插试验在仲恺农业工程学院生物技术研究所人工气候室进行,并设定温度为(22 ± 2)℃、湿度为60%±10%、光照周期为12 h光照/12 h黑暗(光照强度为12 μmol/m2・s,光照时间为7:00―19:00)。

1.1.2 试验药剂。试验所用NS为上海沪正纳米科技有限公司研发的无色透明溶液,NS颗粒的平均直径为(9.4±2.5)nm,pH值为7.0±0.5,NS原液浓度3 000 mg/L[8]。

1.2 试验设计

设定4个NS预处理浓度,分别为:0、0.5、1.0、2.0 mg/L,其中以去离子水(0 mg/L)作对照(CK)。用1 000 mL的烧杯分别装250 mL预处理液和去离子水(CK),将华南毛蕨切叶叶柄分别置于上述预处理液中处理24 h(每个处理8枝切叶)。然后移至盛有150 mL去离子水的玻璃瓶中瓶插,每个玻璃瓶插1枝切叶。

1.3 测定内容及方法

从瓶插当天开始(计为第0天),每天观测切叶瓶插期间的瓶插寿命及鲜重变化、吸水量、失水量和水分平衡值等指标。

1.3.1 瓶插寿命的判定。瓶插期间每天观察记录华南毛蕨切叶叶片的外观变化及其失水情况,瓶插寿命的终止以华南毛蕨小叶50%萎蔫时为准。

1.3.2 鲜重变化率及吸水量、失水量和水分平衡值的测定及计算。参照吕培涛等[9]的方法,瓶插过程中的吸水量和失水量测定用称重法,每天测定玻璃瓶+瓶插液的重量(记为F),玻璃瓶+切叶+瓶插液的重量(记为G)。计算公式如下:

第n天的鲜重=Gn-Fn

鲜重变化率(%)=第n天的鲜重×100/第0天的鲜重(第0天的鲜重变化率设为100%)

第n天的吸水量=Fn-1-Fn

第n天的失水量=Gn-1-Gn

第n天的水分平衡值=第n天的吸水量-第n天的失水量

1.4 数据统计与分析

各处理试材重复数为8个,其中切叶瓶插寿命用平均值±SE表示,并用Duncan′s新复极差法(P

2 结果与分析

2.1 NS预处理对华南毛蕨切叶瓶插寿命的影响

与对照相比,经0.5~2.0 mg/L NS预处理24 h 的华南毛蕨切叶瓶插寿命均明显延长,其中以0.5 mg/L NS的处理效果最为显著,但不同浓度NS预处理之间的差异不显著(表1)。

2.2 NS预处理对华南毛蕨切叶瓶插期间鲜重变化的影响

对照及各浓度NS预处理24 h的华南毛蕨切叶鲜重在瓶插期间均呈下降的趋势,且各NS预处理切叶的鲜重在瓶插期间均显著大于对照,但不同浓度NS预处理之间的差异并不显著(图1)。

2.3 NS预处理对华南毛蕨切叶瓶插期间吸水量、失水量和水分平衡值的影响

对照及各浓度NS预处理24 h的华南毛蕨切叶在瓶插期间的吸水量(图2a)、失水量(图2b)和水分平衡值(图2c)均呈现大致下降的变化趋势,且各NS预处理切叶的吸水量、失水量、水分平衡值在瓶插期间均显著大于对照,但不同浓度NS预处理之间各指标均无显著性差异。

3 结论与讨论

试验结果表明,适宜浓度的NS预处理对华南毛蕨切叶有良好的保鲜效果。在本研究中,华南毛蕨切叶经0.5~2.0 mg/L NS预处理24 h后,瓶插寿命显著长于对照,并有效延缓其鲜重下降,同时显著改善其水分吸收和减缓水分平衡值下降,笔者认为NS作为一种高效的抗菌剂,很可能通过抑制华南毛蕨切叶导管中细菌繁衍而造成的堵塞,进而达到改善其水分吸收和延长瓶插寿命的效果。贺苏丹等[10]在非洲菊切花瓶插期间茎下端的导管内发现明显堵塞物,经研究发现这些堵塞物主要由细菌构成,并且会随着瓶插时间的延长而日益增多、堵塞物密度也逐渐增大,但采用NS预处理可明显减少切花导管中的堵塞物,从而改善切花体内水分关系,延长切花的瓶插寿命和保持其观赏品质。另外,Liu et al[8]研究表明,NS预处理可有效减轻绢毛相思切叶茎末端的导管堵塞,从而改善其水分关系和延长瓶插寿命。

同时,鉴于NS兼有高效的抗菌活性,且稳定性好、安全性高[2,8,11],这意味着NS在华南毛蕨切叶及其他切花保鲜上将具有良好的应用前景。另外,在本试验中着重探讨不同浓度NS预处理方式对华南毛蕨切叶的保鲜效果,因而只是以NS单组分进行试验,在接下来的研究和实际应用中,还可考虑添加蔗糖、柠檬酸等保鲜组分,以增强保鲜效果。

4 参考文献

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[9] 吕培涛,刘季平,曹锦萍,等.二氯异氰脲酸钠对非洲菊鲜切花的保鲜效应[J].仲恺农业工程学院学报,2010,23(1):26-29.

[10] 贺苏丹,肖德兴,刘季平,等.非洲菊切花茎堵塞的解剖结构观察[J].园艺学报,2009,36(7):1077-1082.

纳米银范文第10篇

关键词: 改性超支化聚合物;纳米银;棉织物;原位生成;抗菌整理

中图分类号:TS195.58 文献标志码:A

Preparation of Silver Nanoparticles by MHBP-OH and Its Application to the Antibacterial Finishing of Cotton Fabric by In-Situ Approach

Abstract: For the controllable preparation of nano-silver effectively, in this paper, modified aminoterminated hyperbranched polymer(MHBP-OH) with core-shell structures was prepared by grafting line polymers on the amino-terminated hyperbranched polymer(HBP-NH2). The MHBP-OH was applied to prepare nano-silver in aqueous solution and graft in cotton fiber for in-situ fabricating nano-silver to realize antibacterial finishing. The generated silver nanoparticles were characterized and the corresponding analysis of performance were given on the treated cotton fabric. The results indicated that average grain diameter of nano-silver generated in aqueous solution was 3.82 nm with excellent stability. The nano-silvers generated in cotton fibers were well distributed and their size was about 10 nm. When the silver content of treated cotton fabric was 146.26 mg/kg, the bacterial reduction rates against S.aureus and E.coli were 99.76% and 99.62% respectively. The silver content still kept in 126.61 mg/kg even suffering laundering after 30 times.

Key words: modified hyperbranched polymer; nano-silver; cotton fabric; in-situ generation; antibacterial finishing

纳米银由于其安全、无毒、高效的抗菌性能,常被用作抗菌整理剂,并且其抗菌性能持久稳定,适应性强,不易产生抗药性,已在无机抗菌整理剂的应用中占主导地位。目前,在有关纳米银的制备和应用中均存在许多问题,如纳米银的粒径不易控制,纳米银分散液储存过程中易团聚。利用纳米银整理剂整理织物时又存在分布不匀,整理工艺过程中纳米银团聚,整理后纳米银与织物结合牢度差,以及整理过程中使用的助剂对织物、人体和环境具有潜在危害等问题。因此,研究开发高效、绿色的纳米银制备和应用技术具有重要的意义。

本研究通过对端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)进行接枝改性,制备了具有“核-壳”结构的改性端羟基超支化合物(MHBP-OH)。利用MHBP-OH的“核-壳”结构可以有效控制制备纳米银,通过将MHBP-OH接枝在棉纤维上用于棉纤维原位生成纳米银以实现棉织物的高效、长效抗菌整理。

1 实验

1.1 材料和仪器

材料:纯棉漂白布(133 g/m2);HBP-NH2、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGM)、甲醇、硝酸银(以上均为分析纯),65%浓硝酸;金黄色葡萄球菌(S.aureus)ATCC6538,大肠杆菌(E.coli)ATCC8099;营养琼脂培养基(NA),营养肉汤培养基(NB)。

仪器:X’pert pro型X射线衍射仪(荷兰Philips公司);JEOL 3010型透射电镜(日本Jeol公司);激光光散射粒度分析仪(英国Malvern公司);Nicolet 380型红外光谱仪(美国Thermo公司);S4800型扫描电子显微镜(日本Hitachi公司);Ultrascan XE测色仪(美国Hunter-Lab公司);电感耦合等离子体发射光谱仪(美国Varian公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 MHBP-OH的合成

将10 g实验室自制的HBP-NH2(Mn=2 680 g/mol)与一定量的PEGM混合溶解于20 mL的甲醇溶液中,室温下磁力搅拌24 h,50 ℃下再搅拌24 h,利用截留分子量为 1 000 g/mol的再生纤维素透析袋透析72 h,然后利用旋转蒸发仪减压去除甲醇,得到粘稠、浅褐色的“核-壳”结构的MHBP-OH(图 1)。

1.2.2 MHBP-OH水溶液中制备纳米银

取一定量的MHBP-OH水溶液滴加到50 mL的去离子水中以配成所需质量浓度,然后将0.5 mL的硝酸银水溶液(0.1 mol /L)逐滴滴加到上述50 mL聚合物溶液中,充分搅拌。将混合溶液置于电炉上加热,溶液变为亮黄色后从电炉上取下,室温冷却后,得到纳米银水溶液。

1.2.3 MHBP-OH接枝棉织物

将棉织物氧化后水洗,浸入 5 g/L的MHBP-OH水溶液,浴比为1∶50。50 ℃浸渍接枝反应 1 h,水洗晾干。

1.3 测试方法

1.3.1 MHBP-OH的表征

将MHBP-OH均匀涂在KBr压片上,置于红外光谱仪中扫描。

1.3.2 MHBP-OH纳米银表征

(1)XRD测试:将纳米银水溶液干燥后获得的粉末,用X射线衍射仪测定其结晶结构。

(2)粒径及粒径分布测试:利用透射电镜观察纳米银的形貌和大小,利用激光光散射粒度分析仪测定纳米银的粒径分布。

1.3.3 MHBP-OH接枝棉织物表征

将棉织物、氧化棉织物和接枝MHBP-OH的棉织物分别剪成粉末,用KBr压片,置于红外光谱仪中扫描。

1.3.4 MHBP-OH接枝棉织物原位生成纳米银

配制AgNO3浓度分别为0.05、0.1、0.2、1 mmol/L的AgNO3溶液,将 4 份等量的接枝棉织物分别浸入上述溶液中,浴比为1∶50,常温浸渍 1 h后将棉织物取出水洗,然后在100 ℃、相对湿度100的条件下汽蒸20 min,水洗晾干,分别标记为样品 1、2、3、4。

1.3.5 整理棉织物的表征

(1)SEM 测试:对整理棉织物和未整理棉织物分别采用SEM对棉纤维进行表面微观形貌的观察。

(2)银含量测试:整理棉织物样品先用浓硝酸溶解,再用去离子水稀释,采用ICP-AES测定银离子浓度,计算整理棉织物的纳米银的含量。

(3)白度测试:测色仪测量整理棉织物,并计算棉织物的白度值。

1.3.6 整理棉织物的抗菌性能测试

参考GB/T 20944.3 ― 2008《纺织品抗菌性能的评价第 3 部分:震荡法》,选大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作测试菌种。

1.3.7 抗菌整理棉织物的耐洗性测试

参考GB/T 20944.3 ― 2008《纺织品抗菌性能的评价第 3 部分:震荡法》洗涤方法,洗涤次数取10、20、30次,测定洗涤后织物上的纳米银含量。

2 结果和讨论

2.1 MHBP-OH的制备及表征

为更好地控制制备纳米银,本文利用PEGM对HBPNH2进行接枝,制备了具有“核-壳”结构的MHBP-OH。利用红外光谱对其结构进行了测试,结果如图 2 所示。图 2 中1、2、3 分别为MHBP-OH、HBP-NH2和PEGM的红外光谱曲线。

图 2 中曲线 3 上,聚乙二醇甲基丙烯酸酯的特征吸收峰出现在3 097.26 cm-1处,这是碳碳双键上的C―H伸缩振动所致。曲线 1 处,产物MHBP-OH在1 724.61 cm-1处出现了酯基的特征吸收峰,并且在3 097.26 cm-1附近均没有吸收峰,表明HBP-NH2和PEGM成功通过Michael加成反应生成了MHBP-OH。

2.2 MHBP-OH制备纳米银及表征

利用MHBP-OH在水溶液中制备了纳米银,先后通过XRD、TEM和粒径分布仪对MHBP-OH纳米银进行了测试,结果见图 3。

从图3(a)可以看出,在2θ为38.21°、44.50°、64.47°、77.53°和81.62°处出现了 5 个衍射峰,分别对应于纳米银晶体的111、200、220、311和222晶面的衍射,说明生成的纳米颗粒为纳米银,且具有较好的结晶性。图3(b)、(c)可以看出,TEM图显示MHBP-OH水溶液中制备的纳米银为球形,粒径在 1 ~ 7 nm,分布较窄,且激光粒度仪测得其平均粒径为3.82 nm,分布在 2 ~ 8 nm,与TEM观察结果基本吻合。

2.3 MHBP-OH接枝棉织物及表征

为了赋予棉织物络合银离子并原位控制生成纳米银的功能,利用MHBP-OH对棉织物进行了接枝改性。通过红外光谱对改性的棉织物结构进行了分析,结果见图 4。

图 4 中A、B、C分别为原棉、氧化棉、MHBP-OH接枝棉的红外光谱曲线。其中,氧化棉纤维在1 722.32 cm-1处出现新的特征吸收峰,对应于醛基中C=O双键伸缩振动,说明棉纤维素大分子中氧六环上的 2、3、6 位碳上的羟基被氧化生成醛基。棉织物接枝MHBP-OH之后,1 722.32 cm-1处的特征吸收带移至1 668.75 cm-1处,说明氧化棉纤维上的醛基与MHBP-OH中剩余的末端氨基反应生成了席夫碱共价基团(C=N),证明MHBP-OH成功接枝到了棉织物上。

2.4 原位生成纳米银整理棉织物及观察

在接枝了MHBP-OH的棉织物上原位生成了纳米银,并通过TEM观察了纳米银在整理棉织物上的分布情况,结果如图 5 所示。

从图 5 可看出,整理后的棉纤维表面具有许多纳米银颗粒,其粒径在10 nm左右,与水溶液中控制生成的纳米银相比粒径偏大,这是由于纳米银在棉纤维表面原位生成时受其界面影响,粒径有所增大。

2.5 整理棉织物的抗菌性能(表 1)

由表 1 可知,随着银离子浓度的提高,原位生成在棉织物中的纳米银含量也随之增加,棉织物的白度不断降低。由于纳米银的表面等离子体效应,整理后棉织物呈现纳米银的黄色,并且随着棉织物中纳米银含量的增加,颜色越来越深,因此白度不断下降。随着棉织物中纳米银含量的提高,其抑菌率也越来越高。当棉织物中纳米银含量仅为146.26 mg/kg时,整理后的棉织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均已经达到了99%以上。整理棉织物具有优异抗菌性能的原因,除纳米银自身高效杀菌性能以外,还在于棉织物中的MHBP-OH能够控制生成粒径极小的纳米银颗粒,增强了纳米银的杀菌效果。

2.6 整理棉织物的耐洗性

对样品 1 分别进行了10、20、30 次洗涤,测试了洗涤后棉织物的银含量,以此评价原位生成纳米银整理棉织物的耐洗性,结果见表 2。

由表 2 可知,随着洗涤次数增加,棉织物中的纳米银含量逐渐减少。当经过30次洗涤后,银含量从最初的146.26 mg/kg下降到126.61 mg/kg,仅下降了13.43%,仍有较高的银含量,说明原位整理的超细纳米银在MHBP-OH形成的无数纳米级笼子里稳定存在,并且氧化棉纤维与MHBP-OH间通过席夫碱共价基团形成了稳定结合,因而能够保持整理棉织物的优异抗菌效果。

3 结论

(1)利用HBP-NH2与聚乙二醇甲基丙烯酸酯成功制备了“核-壳”结构的MHBP-OH,MHBP-OH控制生成的纳米银粒径极小,并具有优异的稳定性。

(2)MHBP-OH与氧化棉纤维借助席夫碱共价键结合,MHBP-OH成功接枝到棉织物中,MHBP-OH在棉织物中原位控制生成粒径在10 nm左右的纳米银且分布均匀,具有优异的抗菌性能和耐洗牢度,实现了棉织物的长效抗菌整理。

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