纳米铜抗菌性能研究

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1、密级：分类号：ｕＵＤＣ：４１５７１４０１５０１２：学号南昌大学专业学位硕士研究生学位论文纳米铜抗菌性能研究ＡＳｏｆＣｏｅｒＮａｎｏａｒｔｉｃｌｅＢａｃｔｅｒｉｏｓｔａｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｔｕｄｙｐｐｐ刘欣培养单位（院、系）：材料科学与工程学院指导教师姓名、职称：张萌教授专业学位种类：工学专业领域名称：材料工程’论文答辩日期：２０１８．５．２９答辩委员会主席：评阅人：年＇月日摘要摘要随着物质生活的提高，人们对健康生活环境的要求也越来越高。近年来，病原微生物和细菌

2、感染引起的流行疾病一直威胁人类的健康，而随着现在抗生素的频繁使用，使得细菌等病原微生物的抗药性越来越强。因而，研发高效、无毒、抗菌时效持久的抗菌产品成为功能材料领域的研究热点。本文采用简便的液相还原法制备了不同粒径的铜纳米材料，并将纳米铜加至实际应用的产品中，研究了添加纳米铜的材料的抗菌性能。本文主要研究内容和结论如下：1．以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面修饰剂，采用水合肼液相还原法制备得到不同粒径的纳米铜颗粒材料。通过XRD、SEM、纳米粒度仪、物理吸附仪等对制备的纳米铜样品进行形貌和结构的表征。结果表

3、明，以PVP和CTAB为修饰剂制得的纳米铜粉为球形结构，平均粒径为108.2nm，且具有非常优异的抗氧化性和抗团聚。2.将制得的铜粉以30%添加量加入至水性环氧树脂中，以聚酰胺树脂为环氧树脂的固化剂，将上述材料混合均匀，然后涂布于载玻片上固化，得到环氧树脂包覆纳米铜涂层。采用贴膜法对制得的环氧树脂纳米铜复合涂层进行大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌实验。实验结果表明，纳米铜/环氧树脂复合涂层对细菌生长抑制效果达到99.99%。3．在上述实验的基础上，我们与江西赣大材料技术研究有限公司合作，以纳米铜粉为抗菌剂，按添加质量分数0.5-1%的纳米铜

4、粉，研究制备了多种具有抗菌性能的实用功能材料：（1）纳米抗菌粉体烤漆；（2）纳米抗菌陶瓷；（3）纳米抗菌油墨；（4）纳米抗菌墙面乳胶漆等。采用贴膜法对样品进行大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌实验。对添加纳米铜粉试样和未添加纳米铜粉的空白试样抗菌性能结果进行了对比分析，这几种功能材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长抑制都达到99.99%，并且其抗菌耐久性效果也非常好，表明纳米铜对细菌的生长抑制有优异的效果。纳米铜优异的抗菌性能及其使用简便性，使其应用前景广阔，目前部分实验成果已获一项国家发明专利。关键词：纳米铜、液相还原法、PVP、CTAB、抗

5、菌性IIAbstractABSTRACTWithimprovementofmateriallife,peoplehavemorerequirementsforhealthylivingenvironment.Epidemicdiseasescausedbypathogenicmicroorganismandbacterialinfectionhavealwaysthreatenedhumanhealth.However,drugresistanceofpathogenicmicroorganismslikebacteriaisbecomi

6、ngstrongerwithfrequentuseofantibiotics.Therefore,highlyefficientandnon-toxicanti-microbialproductwithlastinganti-microbialeffecthasbeenaresearchanddevelopmenthotspotinthefieldoffunctionmaterials.Cunanometermaterialswithdifferentparticlesizeswerepreparedusingsimpleliquidph

7、asereductionmethodinthispaper.Nano-Cuwasaddedintotheproductunderpracticalapplication,andthenantibacterialpropertiesofthematerialaddedwithnano-Cuwerestudied.Themainstudycontentsandconclusionsinthispaperwereasfollows:1.Polyvinylpyrrolidone(PVP)andcetyltrimethylammoniumbromi

8、de(CTAB)wereusedassurfacemodifyinagents.Nano-Cuparticulatematerialsofdifferentparticlesizeswereo