碳納米管-殼聚糖復合材料的制備以及抑菌性研究.pdf

1、當今世界人們對海洋的開發(fā)利用已經(jīng)進入到一個全面發(fā)展的時代，而海洋生物污損對各類海洋設施造成的危害卻給人類帶來了巨大的損失，浪費了大量的資源。為了解決海洋生物污損問題，海洋防污涂料的應用逐漸受到人們的重視，而防污涂料中最主要的就是依靠防污劑的抑菌殺菌作用，因此，具有環(huán)境友好型防污劑的研制就變得尤為重要。
　　本論文成功采用共價接枝的方法，首先將羧基化碳納米管進行酰氯化，然后加入羧甲基殼聚糖(cmCs)與之反應，制備出碳納米管接枝羧甲

2、基殼聚糖復合材料，然后在此基礎上利用羧甲基殼聚糖分子中含有的羧基及部分未反應的氨基、羥基等活性基團，分別引入銅、鋅等金屬離子，制備出碳納米管接枝羧甲基殼聚糖金屬配合物納米復合材料。傅立葉紅外分析顯示接枝羧甲基殼聚糖后，紅外光譜出現(xiàn)了酰胺基與酯基，表明碳管與cmCs發(fā)生了共價接枝反應。TEM照片顯示，羧甲基殼聚糖均勻地包覆在碳管表面，形成核一殼結構；共價接枝很好地解決了碳納米管的分散問題，使其在水溶液中表現(xiàn)出良好的分散性和穩(wěn)定性。TGA分

3、析得出：碳納米管一羧甲基殼聚糖復合材料中，cmCs的接枝量約為38％。借助電導率儀對復合材料中金屬離子的釋放速度做了初步測試，結果表明，碳納米管的存在對金屬離子在環(huán)境中的釋放起到了很好的緩釋作用。抑菌性測試表明，所制備的碳納米管一羧甲基殼聚糖(MWNT-cmCs)、碳納米管一羧甲基殼聚糖銅配合物(MWNT-cmCs-Cu)、碳納米管一羧甲基殼聚糖鋅配合物(MWNT-cmCs-Zn)對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌都表現(xiàn)出了一定的抑菌性能，且抑

4、菌性MWNT-cmCs-Cu> MWNT-cmCs-Zn> MWNT-cmCs，對金黃色葡萄球菌的抑菌活性更強。
　　為了進一步增強金屬元素的負載量和抑菌效果，我們選用葡萄糖胺和納米銀來解決這一問題。通過共價接枝的方式制備出碳納米管接枝葡萄糖胺復合材料，在此基礎上利用紫外還原法引入納米銀，制備出碳納米管一葡萄糖胺載銀材料。對所制備的碳納米管一葡萄糖胺進行的紅外光譜分析表明，碳納米管與葡萄糖胺之間主要是以酰胺鍵連接的。TEM照片顯示

5、，葡萄糖胺將碳納米管包覆起來，而引入納米銀后，納米銀顆粒均勻地分布在碳管管壁外；碳納米管一葡萄糖胺復合材料以及碳納米管一葡萄糖胺載銀材料在水溶液中都表現(xiàn)出了優(yōu)異的溶解性和穩(wěn)定性。XRD分析表明，分布在碳管管壁上的納米銀是以銀單質的形式存在的，且納米銀為面心立方結構。TGA分析得出，納米銀的負載量約為6wt%。抑菌性測試表明，所制備的碳納米管一葡萄糖胺載銀材料的抑菌性比碳納米管一羧甲基殼聚糖金屬配合物有了顯著提高，且金黃色葡萄球菌的抑菌活