貴金屬-聚合物納米復(fù)合材料的制備、表征及抗菌性能的研究.pdf

1、貴金屬納米材料由于小的尺寸和大的比表面積而具有一些常規(guī)粗晶材料所不具有的特殊的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)以及力學(xué)等性能，同時(shí)具備較高的傳熱導(dǎo)電性、催化特性及抗菌性等性能，這些性能的具備使其在電子、醫(yī)藥、化工、軍事以及航空航天等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是由于金屬納米粒子的表面作用能很強(qiáng)，納米粒子之間極易團(tuán)聚，從而失去納米粒子體系所有的獨(dú)特性能。而水性聚氨酯作為一種高分子聚合物，具備無毒、無污染、易加工以及節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于生活中的各方面

2、，如果將其作為一種穩(wěn)定劑，使其與貴金屬納米粒子進(jìn)行復(fù)合，就可以制備出一種新型的貴金屬/聚合物納米復(fù)合材料，使其不但保持了貴金屬納米粒子所具有的光、電、磁、熱等方面的特性，還能提高其分散性和穩(wěn)定性，并且可以賦予貴金屬納米粒子柔韌性和易加工等高聚物的優(yōu)良性能，大大拓展其應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)還能提高其實(shí)際應(yīng)用效果。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　 (1)采用水熱法，以AgNO3、CuCl2、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及乙

3、二醇等為原料制備了銀納米線。研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及CuCl2濃度對(duì)產(chǎn)物微觀形貌的影響。通過X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等檢測(cè)手段對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。同時(shí)，將所制得的銀納米線作為聯(lián)吡啶釕[Ru(bpy)32+]電化學(xué)發(fā)光(ECL)的工作電極對(duì)其催化機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:在反應(yīng)溫度為165℃、反應(yīng)時(shí)間為1h、CuCl2濃度為4mmol/L時(shí)，制備出的銀納米線具有面心立方結(jié)構(gòu)，且長(zhǎng)度約為13μm，長(zhǎng)徑比約為7

4、5;與普通銀絲電極相比，由于具有較高的比表面積和較獨(dú)特的催化特性，銀納米線電極更適合作為Ru(bpy)32+ECL的工作電極。
　　 (2)采用化學(xué)還原法以AgNO3、NaBH4、HAuCl4、1,4-二巰基-2，3-丁二醇(DTET)以及檸檬酸鈉為原料，制備出了尺寸約為1Onm的銀納米粒子和表面改性后的金納米粒子;同時(shí)，以聚酯多元醇(YA7720)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二羥甲基丙酸(DMPA)/N-甲基二乙醇胺(M

5、DEA)等為主要原料，采用自乳化法制備出了陰離子型水性聚氨酯乳液和陽離子型水性聚氨酯乳液，并通過直接共混法和原位生成法合成了銀/陰離子型水性聚氨酯納米復(fù)合材料和金/陽離子型水性聚氨酯納米復(fù)合材料。通過紅外光譜分析(FTIR)、紫外光譜分析(UV)，透射電鏡(TEM)以及X-射線光電子能譜分析(XPS)等測(cè)試手段對(duì)所制備出的復(fù)合材料進(jìn)行表征。同時(shí)，采用牛津杯法對(duì)制備出的復(fù)合材料進(jìn)行抗菌試驗(yàn)。結(jié)果表明:復(fù)合材料中金、銀納米粒子尺寸處于納米級(jí)