淀粉包覆纳米银的制备、表征及抗菌性研究报告

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1、-太原理工大学学士学位论文淀粉包覆纳米银的制备、表征及抗菌性研究姓名：白智明申请学位级别：学士专业：材料化学指导教师：高向华；王婧2010/5/25.---淀粉包覆纳米银的绿色合成方法、表征及抗菌性研究摘要本文以硝酸银为原料、淀粉为包覆剂、葡萄糖为还原剂，制备了一系列的纳米银材料，并用紫外-可见吸收光谱、XRD、高分辨率透射电镜等手段对纳米银的粒度、形貌和分布进行表征，同时对其抗菌性进行了研究。实验中，先将可溶性淀粉溶于去离子水中，并加热到90℃，使其.完全溶解，然后逐滴加入硝酸银水溶液，由于淀粉的羟基和银离子形成配位键，银离子被淀粉包覆起来，再逐滴加入葡萄

2、糖水溶液，将银离子原位还原，便得到银纳米粒子。本文分别讨论了淀粉浓度、葡萄糖浓度、酸碱度、反应时间和反应温度对纳米银的粒度、形貌和分布的影响。实验表明，淀粉浓度为1%时，制备的纳米银粒度最小；随着葡萄糖浓度的增加，纳米银粒度逐渐减小；碱性环境下制得的纳米银粒度更小；反应两个小时，得到的纳米银粒度较小；温度抗菌性关键词：淀粉，纳米银，葡萄糖，制备，表征，抗菌实验.---第一章绪论1.1引言多年来，金属纳米粒子由于具有与量子尺寸效应相关的光、电特性以及在光学、光电子学、催化技术、纳米结构组装技术和化学/生化探测等领域的应用前景，已得到了广泛的研究。尽管很多技术已

3、成功的用于制备纳米粒子，但这些方法成本高，而且经常用到有毒的化学品，对环境和生物构成潜在的威胁。随着对绿色生化过程意识的不断提高，我们想找到一种对生态友好的方法来制备纳米粒子，这种方法更简单、更经济、更具生物医学和制药兼容性并且适合大规模商业生产【1】。在目前的工作中，我们提出一种用绿色环保的原料来制备纳米银的方法，即用淀粉做包覆剂，用葡萄糖作还原剂在较低温度下制备纳米银。用该法制备的纳米银无毒无公害，可掺杂在保鲜膜中，起到杀菌作用，有效延长食品的保质期。1.2.1纳米银简介银的物理化学性质稳定，在贵金属中价格相对较低，因此，在工业中得到了广泛的应用。银纳米

4、材料可分为非复合型和复合型两大类。（1）非复合型由于纳米粒子的表面作用能很强，使纳米粒子之间极易团聚，而且由于小尺寸效应和表面效应使得银金属粉末的颜色发生了很大变化，基本上呈黑色或灰色。为了防止银粉末之间的团聚，通常在制备过程中或得到粉体产品后，用一定的保护剂(兼有分散作用)包覆在颗粒表面。。常用的保护剂有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、烷基硫醇(RSH)、油酸或棕榈酸等。保护剂的选择原则是分散性好(对贵金属纳米粒子)和相容性好(对后续产品的生产)，因为阻止贵金属纳米粒子团聚的过程也是对贵金属纳米粒子的改性过程。非复合型贵金属纳米粒子的形状以球形为主，除了化学成分

5、、主含量和杂质含量应符合一般产品的标准外，粒径分布是一个重要指标，在具有良好分散性的同时，要求.---粒径分布范围越窄越好【5。。(2)复合型从图1．1可以看出纳米银复合材料的分类。这里我们着重讲纳米银／非金属复合物和纳米银／聚合物复合物。纳米银复合材料纳米银／金属复合纳米银／非金属复合纳米银／聚合物复合图1．1纳米银复合材料分类(1)纳米银／非金属复合物纳米银／非金属复合物通常指将贵金属银纳米粒子负载到一定的多孔性载体上得到的复合物。它的两大明显优点是：可以得到非常分散和均匀的贵金属纳米材料，有效防止贵金属纳米粒子之间的团聚；生产过程比非负载型简单，技术指

6、标容易控制。这种纳米银／非金属复合物材料主要用作催化剂。贵金属纳米粒子由于尺寸很小，比表面积大，表面原子的键态和配位情况与颗粒内部原子有很大的差异，从而使贵金属颗粒表面的活性位置大大增加，具备作为催化剂的基本条件。另外，贵金属特有的化学稳定性使贵金属在制作成催化剂后具有特定的催化稳定性、催化活性和再生性。例如，负载型银纳米粒子可以作为乙烯氧化的催化剂用于火箭燃料作助燃剂【61。.---第一章绪论(2)纳米银／聚合物复合物由于金属银纳米粒子具有许多优异特性，如高导热性、高导电性、优良的光学性能等，因此银纳米粒子填充在聚合物中不仅能提高材料的各方面性能还能赋予聚

7、合物新的功能。这也正是聚合物纳米复合材料被广为重视的原因。1.2.2纳米银的制备方法1.2.3纳米银的抗菌性1.3淀粉包覆机理1　纳米银的制备纳米银的制备方法很多,分类方法也多种多样,如可按制备机理、反应条件和反应前驱体类别等进行分类.按制备机理可分为如下方法.111　化学还原法化学还原法是制备纳米银最常用的方法之一.其原理是硝酸银和硫酸银等银盐与适当的还原剂如锌粉、水合肼、柠檬酸钠等在液相中反应,将Ag+还原为Ag,并生长为单质银颗粒.用化学还原法制备的纳米银的杂质含量较高,粒度分布宽,易团聚.因此,用化学还原法制备纳米银常需加入分散剂如聚乙二醇、聚乙烯吡

8、咯烷酮、苯胺和甲醛磺酸萘钠盐等来降低银颗粒的团聚.赵