配合物沉淀法制備ZnO-Ag復合納米抗菌劑及其在TPI橡膠和NL乳膠中的應用研究.pdf

1、本文研究了配合物沉淀法制備ZnO/Ag復合納米抗菌劑，考察了工藝參數(shù)對產(chǎn)物形貌、產(chǎn)率的影響，并對其抗菌性能進行了評價。以所得抗菌劑作為功能填料，采用雙輥混煉法制備了抗菌反式-1，4-聚異戊二烯（TPI）橡膠，采用浸漬法制備了抗菌天然（NL）乳膠，并對其抗菌性能、力學性能及形變回復率進行了研究。
　　 1.以Zn（NO3）2，AgNO3為原料，NH3·H2O為配位劑，制得配合物溶液，加熱使配合物部分水解后，再加入沉淀劑（NH4）2

2、CO3，得到以Zn（OH）2及Zn5（OH）8（NO3）2·2NH3為核，Zn5（OH）6（CO3）2和Ag2CO3為殼的前驅體，煅燒得ZnO/Ag復合納米抗菌劑。研究了原料添加順序，前驅體煅燒溫度，反應溫度，反應時間，NH3·H2O及（NH4）2CO3用量等因素對產(chǎn)物產(chǎn)率和形貌的影響，并利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡對其進行驗證。在優(yōu)選的前驅體制備條件下，通過添加表面活性劑制備了不同形貌的ZnO/Ag復合納米抗菌劑。研究結果表明：在60℃下，控制Z

3、n（NO3）2：AgNO3：NH3·H2O：（NH4）2CO3的物質的量之比為1:0.084:4.17:1.58，一步反應時間45 min，二步反應時間120 min，制得前驅體，先后經(jīng)200℃及350℃兩個階段煅燒，得到粒徑為5-15 nm，并由六方纖鋅礦結構ZnO和立方結構Ag組成的ZnO/Ag復合納米抗菌劑，產(chǎn)率可達84.24％。人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)非常吻合，表明人工神經(jīng)網(wǎng)絡可用于合成工藝參數(shù)的預測。添加表面活性劑PEG

4、-6000、PEG-400、CTAB/SDBS可分別制得短棒狀或球形ZnO/Ag復合納米抗菌劑。
　　 2.表面活性劑E80分散前、后的ZnO/Ag復合納米抗菌劑對大腸埃希氏菌的最小抑菌濃度菌分別為250 mg/L和50 mg/L，對金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度分別為300 mgyL和50 mg/L，遠小于HG/T3794-2005《無機抗菌劑.性能及評價》所規(guī)定的800 mg/L。
　　 3.ZnO/Ag復合納米抗菌劑

5、的晶粒生長動力學研究結果表明：晶粒隨煅燒溫度升高而增大，晶粒生長指數(shù)為4.85，晶粒生長動力學常數(shù)是1.36×104nm4.85/min，晶粒生長活化能為172.29 kJ·mol-1，晶粒生長為擴散生長機配合物沉淀法制備ZnO/Ag復合納米抗菌劑及其在TPI橡膠和NL乳膠中的應用研究制。
　　 4.分別以預分散處理前、后的ZnO/Ag復合納米抗菌劑為功能填料，制備了抗菌TPI橡膠，考察其抗菌性能、力學性能及形變回復率，并與普通

6、橡膠比較，結果表明：
　　 （1）普通TPI橡膠無抗菌性能?？咕鶷PI橡膠對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性能隨抗菌劑添加量的增加而增強，當抗菌劑添加量為5 g（3.58％）時，抗菌率≥99.00％，符合衛(wèi)生部消毒技術規(guī)范（2002）規(guī)定的強抗菌性能標準。添加未分散抗菌劑、經(jīng)PVPK30、E80和752W分散預處理的ZnO/Ag復合納米抗菌劑制得的TPI橡膠對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率分別為99.02％和97.44

7、％、99.34％和99.34％、99.67％和99.34％、99.34％和99.34％。
　　 （2）隨抗菌劑添加量增加，抗菌TPI橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度及形變回復率均呈先增加后下降的趨勢，抗菌劑添加量為5 g（3.58％）時上述性能達到最佳值，優(yōu)于普通TPI橡膠。
　　 5.分別以未分散及經(jīng)PVPK30、E80分散處理后的ZnO/Ag復合納米抗菌劑為功能填料，制備了抗菌NL乳膠，考察其抗菌性能和力學性能，

8、結果表明：
　　 （1）普通NL乳膠無抗菌性能，抗菌NL乳膠對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性能隨抗菌劑添加量的增加而增強，當抗菌劑添加量為0.5g（0.48％）時，抗菌率≥99.00％，符合衛(wèi)生部消毒技術規(guī)范（2002）規(guī)定的強抗菌性能標準。對抗菌劑填料進行分散預處理能夠提高抗菌NL乳膠的抗菌性能。添加普通ZnO、未分散納米抗菌劑、經(jīng)PVPK30、E80分散預處理的納米抗菌劑制得的NL乳膠對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌的抗