可见光响应型二氧化钛纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文可见光响应型二氧化钛纳米复合材料的制备及抗茵性能研究作者姓名：许婧文指导教师：宋焱焱教授理学院申请学位级别：硕士学科类别：理学学科专业名称：论文提交日期：学位授予目期：评阅人：分析化学2014年6月论文答辩日期：易口I‘}％1日答辩委员会主席：赵爽副教授张勇副教授东北大学2014年6月2014年6月乏菇够万方数据AThesisinAnalyticalChemistrySynthesisofTitaniumDioxideNanocompositeMaterialsforPhotoinactivationofB

2、acteriaunderVisibleLightByXuJingwenSupervisor：ProfessorSongYanyanNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢=也。恩。学位论文作者签名：畸磷钮日期：刀f￥．匆r和学位论文版权使用授权书本学位论

3、文作者和指导老师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年∥学位论文作者签名：彳爷亥复签字日期：≯f妒．1，．；。导师签名：嚎数奴签字目期：抄l￥一易一)p万方数据东北大学硕士学位论文摘要可见光响应型二氧化钛纳米复合材料的制备及抗菌性能的研究摘要纳米抗菌剂因其粒径小，比表面积大，同时具有体积效应和量子尺寸效应而

4、成为生命科学研究的重要内容之一。Ti02是一种良好的半导体材料，但由于其禁带宽度的限制，只能在紫外光下显示其抗菌性能。因此，制备出一种在可见光下即能显现出较高活性的纳米抗菌剂是实现纳米材料抗菌的关键。本文采用Ti02纳米复合材料，利用其物理及化学特性制备出在可见光条件下即可快速、高效的抗菌体系。第一部分，制备TFe304／Ti02／A93P04三元复合纳米抗菌材料并探讨了其抗菌性能。通过A93P04纳米颗粒与纳米Ti02粒子的复合，扩宽了材料的禁带宽度，提高了其在可见光下的响应；同时，引入磁性纳米粒子使纳米复合粒子易于回收，可用于进一步的

5、循环抗菌实验。这一部分以磁性纳米Fe304为核，外层包裹Ti02粒子，并通过温度处理改变Ti02晶型，并在最外层引入高活性的A93P04纳米颗粒，制备出Fe304／Ti02／A93P04三元复合纳米材料。结果表明，可见光条件下，三元复合纳米材料在很短时间内抗菌效率可以达到99．99％以上。在重复性实验中，Fe304／Ti02／A93P04三元复合纳米材料也表现出很好的可循环使用性，在循环使用5次后抗菌效率仍然可以达到60％左右。第二部分，以Ti02纳米管(TiNTs)为载体负载抗菌药物。通过金纳米颗粒对纳米管进行修饰，提高其在可见光下的响

6、应，并在纳米管上层组装可见光控“开关”，控制抗菌药物的释放。首先，通过阳极氧化法制备TiNTs，并在TiNTs的管壁原位引入金纳米颗粒(AuNPs)，使TiNTs的禁带宽度从紫外光区扩大至可见光区；然后，在纳米管上端连接正十八烷基磷酸(OPDA)，使纳米管管口形成一道疏水层；最后，对TiNTs进行硅烷化，使其可以缓慢释放带有-NH2的抗菌药物。结果表明，载药体系在黑暗条件下并不会释放药物，但当体系暴露于可见光条件下，“开关”被打开，药物能够被缓慢释放出来，进行抗菌作用。关键词：纳米复合材料；磷酸银；“两亲”纳米管；可见光；药物释放；大肠杆

7、菌万方数据东北大学硕士学位论文AbstractSynthesisofTitaniumDioxideNanocompositeMaterialsforPhotoinactivationofBacteriaunderVisibleLightAbstractNanoantibacterialmaterialhasbecomeanimportpartoflifesciencebecauseofitssmallparticlediameter,highspecificsurfacearea，volumeeffectandquantumsizeeff

8、ect．Ti02isakindofgreatsemiconductormaterial，butitcanonlyshowitsbactericidalactivityunderUV-light