聚多巴胺輔助納米材料功能化蠶絲的制備與應(yīng)用.pdf

1、蠶絲作為一種天然纖維，具有穿著舒適，光滑柔軟，透氣性好等優(yōu)良性能。然而，它也存在著一些固有缺陷，比如光致老化、發(fā)黃，易皺，易滋生細(xì)菌。為克服以上不足，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在蠶絲表面改性、表面功能化方面進(jìn)行了大量研究。利用納米功能材料修飾蠶絲，進(jìn)而拓展其功能是一種有效、安全的手段。納米銀修飾抗菌蠶絲，是目前研究最多的納米修飾蠶絲材料。在已有報(bào)道中，納米銀的修飾需用到還原試劑或γ射線輻射等。大型輻射設(shè)備以及環(huán)境污染性試劑的使用，嚴(yán)重地限制了納米銀修

2、飾蠶絲的實(shí)際應(yīng)用。此外，如何實(shí)現(xiàn)較高的納米銀負(fù)載量，是需要考慮的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
　　本研究針對(duì)以上問(wèn)題，探究了通過(guò)聚多巴胺（polydopamine，PDA）表面修飾，實(shí)現(xiàn)無(wú)外加還原劑的貴金屬納米材料蠶絲表面原位合成，并對(duì)納米材料修飾后蠶絲的抗菌、表面增強(qiáng)拉曼（SERS）、催化等應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要工作如下：
　　1．聚多巴胺修飾蠶絲表面銀納米粒子的原位合成
　　采用PDA修飾蠶絲，進(jìn)而輔助銀納米粒子（Ag NPs）

3、在蠶絲表面原位合成。結(jié)果表明Ag NPs均勻分布在PDA修飾的蠶絲表面，其粒徑為30-90 nm，同時(shí)Ag NPs具有良好的面心立方結(jié)構(gòu)。生長(zhǎng)曲線和抑菌環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Ag NPs修飾蠶絲具有良好的抗菌性能。經(jīng)與紫外照射法制備的材料對(duì)比，發(fā)現(xiàn)PDA輔助Ag NPs修飾蠶絲銀離子釋放量更多且釋放時(shí)間更長(zhǎng)，表明Ag NPs的負(fù)載量更高和其抗菌性能更加持久。
　　2．聚多巴胺修飾蠶絲表面Fe3+輔助銀納米片的原位合成
　　通過(guò)研究發(fā)

4、現(xiàn)，在PDA修飾蠶絲過(guò)程中添加Fe3+可介導(dǎo)銀納米片的原位合成。經(jīng)SEM表征證實(shí)，50μg/mL FeCl3和50 mM AgNO3的合成體系可制得高密度銀納米片，且通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)時(shí)間可實(shí)現(xiàn)對(duì)銀納米片尺寸的調(diào)控?；趯?shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了一種可能機(jī)制來(lái)解釋銀納米片的合成過(guò)程。這一機(jī)制包括Fe3+在PDA膜中的嵌入，Ag NPs在PDA膜中成核以及Fe3+調(diào)控的納米銀定向生長(zhǎng)過(guò)程。拉曼光譜圖表明銀納米片可增強(qiáng)PDA的拉曼散射峰，制備的銀納米片修飾

5、蠶絲可作為靈活基底應(yīng)用于基于SERS的生物傳感器領(lǐng)域。
　　3．聚多巴胺修飾蠶絲表面金納米粒子的原位合成
　　采用PDA修飾蠶絲，進(jìn)而在其表面原位合成金納米粒子（Au NPs）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Au NPs均勻分布在PDA修飾的蠶絲表面且具有良好的面心立方結(jié)構(gòu)；在5 mg/mL HAuCl4反應(yīng)10 min制備的Au NPs修飾蠶絲其催化性能最佳，反應(yīng)速率常數(shù)為0.087 min-1；連續(xù)循環(huán)六次反應(yīng)后，催化劑仍然表現(xiàn)出很高的