氧化石墨烯在纯棉织物上的抗菌应用

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1、氧化石墨烯在纯棉织物上的抗菌应用摘要：为了使具有特殊抗菌性能的石墨烯与棉纤维有效结合，先用氧化石墨烯与棉纤维稳固结合，而后通过还原得到结合石墨烯的棉织物，利用细菌培养法测试其抗菌性能。单因素试验先确定浸渍温度、浸渍时间、还原剂浓度、还原温度和氧化石墨烯浓度的用量区间，然后通过正交试验进一步确定工艺条件。结果表明：纯棉织物经过氧化石墨烯整理液处理并还原后具有一定的抗菌性，当氧化石墨烯浓度为5g/L,浸渍温度60°C，浸渍时间100min，还原剂保险粉浓度4g/L，还原温度为100°C时，布样的抗菌效果最佳。关键词：石墨稀；氧化石墨儀；抑菌率；纯棉织物中图分类

2、号：TS195.5文献标志码：ATheAntibacterialApplicationofGrapheneOxideonCottonFabricAbstract：Inordertomakethespecialantibacterialpropertiesofgrapheneandcottonfibercombineeffectively,thefinishingprocessofgrapheneoxideoncottonwasexploredfirstly.Thencottonfabricscombininggraphenewasobtainedthrou

3、ghreductionreaction.Themethodofbacteriaculturewasusedtotesttheantibacterialproperties.Thedosagerangeofdippingtemperature，dippingtime，reductiontemperature，concentrationofreducingagentandgrapheneoxideweredeterminedbysinglefactorexperiment.Theorthogonaltestwascompletedfurthertooptimi

4、zetheprocess.Theresultsshowedthatthefinishedcottonfabricshadantimicrobialproperties.Thebestantibacterialeffectofcottonfabricswereachievedunderthefollowingcondition：dippingat60°Cfor100minuteswithgrapheneoxideof5g/L，insurancepowderof4g/Landreducingat100°C.Keywords：graphene；grapheneo

5、xide；antibacterialrate；cottonfabric棉织物由于吸湿性良好，穿着舒适，在现代纺织及服饰应用中具有极高的认可度。但棉织物在潮湿温热的环境下极易滋生细棉纤维中的糖分在适宜的条件下，甚至可作为微生物的营养物质，不仅会引起织物变色及机械性能损伤，还会威胁人体健康，可见阻碍和抑制微生物在织物储存和使用过程中的代谢和繁殖非常必要。利用抗菌剂整理纺织品来抑制和杀灭有害细菌是制备抗菌织物的一个重要方法，但传统的抗菌剂，如抗生素、季铵盐等的长期使用使微生物产生了抗药性，而且有时对人体有毒副作用。2010年中国科学院上海应用物理研究所HuW等人

6、首次证实了石墨烯的抗性能，其能有效地抑制大肠杆菌的生长，并且细胞毒性小。TuYusong等人揭示了石墨烯破坏细菌细胞膜的机制。相比于传统的无机、有机抗菌剂，石墨烯基本没有细胞毒性，更适合与人体皮肤直接接触，但由于其特殊的结构难溶于水并与织物纤维结合。ZhaoJM采用化学交联法，利用交联剂DE制备了石墨烯基抗菌棉织物。本文探宄以氧化石墨烯作为整理剂，利用氧化石墨烯上的羧基、羟基、羰基和环氧基与织物纤维结合，再通过还原得到稳固结合石墨烯的纯棉织物，借助石墨烯的抗菌性能，制备纯棉抗菌棉织物。1试验部分1.1材料和仪器材料：110g/m2纯棉平纹织物（21X21t

7、ex）;氯化钠、碳酸钠（天津市致远化学试剂有限公司），氧化石墨烯（天津博迪化工股份有限公司），渗透剂JFC（天津市永大化学试剂有限公司），营养琼脂（北京奥博星技术有限责任公司），氢氧化钠（天津市北方天医化学试剂厂），DH5c（大肠杆菌菌液（南京大学）。仪器：恒温培养振荡器（上海智诚分析仪器制造有限公司），恒温恒湿培养箱（上海森信实验仪器有限责任公司），高压蒸汽灭菌器（三洋电机株式会社），超净工作台（上海博讯实业有限公司），101-1型干燥箱（上海市实验仪器厂），HH-4数显恒温水浴锅（金坛市双捷实验仪器厂），JJ523BC型电子天平（江苏常熟市双杰测试仪器

8、厂），电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特责任有限公司）。1.2试验方法结